Exercícios sobre Ondas Mecânicas (com gabarito explicado)
Ondas mecânicas é um conteúdo de Física já no ensino médio e muito cobrado no Enem e vestibulares.
Pratique com nossos exercícios e tire suas dúvidas com nossos exercícios resolvidos.
Questão 1
As ondas mecânicas são caracterizadas pela necessidade de um meio material para se propagarem. Qual dos exemplos abaixo representa exclusivamente uma onda mecânica?
A. Luz visível emitida por uma lâmpada.
B. Ondas sonoras produzidas por um violão.
C. Ondas de rádio FM.
D. Micro-ondas de um forno doméstico.
E. Raios X utilizados em exames médicos.
Ondas mecânicas exigem um suporte material (sólido, líquido ou gasoso) para transportar energia.
O som é uma vibração das moléculas do meio. Sem moléculas (vácuo), o som não se propaga.
As outras opções (Luz, Rádio, Raios X, Micro-ondas) são ondas eletromagnéticas, que consistem em campos elétricos e magnéticos oscilantes e podem viajar no vácuo.
Questão 2
Sobre as propriedades de uma onda, a distância entre duas cristas consecutivas ou dois vales consecutivos é denominada:
A. Amplitude.
B. Velocidade de fase.
C. Frequência.
D. Período.
E. Comprimento de onda.
Por definição, o comprimento de onda (
) é a menor distância entre dois pontos que vibram em concordância de fase.
Em uma representação gráfica, isso equivale à distância entre dois picos (cristas) sucessivos ou dois pontos mais baixos (vales) sucessivos.
Questão 3
Uma onda mecânica transversal propaga-se em uma corda. Se a fonte que gera a onda completa 20 oscilações em 4 segundos, qual é a frequência da onda em Hertz (Hz)?
A. 0,2 Hz
B. 4 Hz
C. 5 Hz
D. 10 Hz
E. 80 Hz
A frequência (f) representa o número de eventos (oscilações) por unidade de tempo.
Dados: n = 20 oscilações; 
s.
Fórmula: 
Cálculo: 
.
Questão 4
A velocidade de propagação de uma onda mecânica depende primordialmente:
A. Das propriedades do meio de propagação.
B. Da cor da luz que a gerou.
C. Apenas da sua frequência.
D. Da sua amplitude.
E. Do seu comprimento de onda apenas.
A velocidade de uma onda mecânica é uma característica intrínseca do meio. Por exemplo, o som viaja a aproximadamente 340 m/s no ar, mas a cerca de 1.500 m/s na água e mais de 5.000 m/s no aço.
Mudanças na frequência da fonte alteram o comprimento de onda, mas a velocidade permanece constante enquanto o meio não mudar.
Questão 5
Uma onda sonora se propaga no ar com velocidade de 340 m/s. Se o comprimento de onda dessa nota musical é de 0,5 m, qual é o valor de sua frequência?
A. 150 Hz
B. 340 Hz
C. 680 Hz
D. 170 Hz
E. 85 Hz
Utilizamos a equação fundamental da ondulatória: 
.
Dados: v = 340 m/s; 
m.
Isolando a frequência: 
Cálculo: 
.
Questão 6
Diferente das ondas transversais, em uma onda mecânica longitudinal, as partículas do meio vibram:
A. Em círculos perfeitos ao redor de um ponto fixo.
B. Na mesma direção em que a onda se propaga.
C. Em uma direção perpendicular à direção de propagação.
D. De forma aleatória sem direção definida.
E. Apenas para cima e para baixo.
Transversais: A vibração é perpendicular à propagação (ex: corda).
Longitudinais: A vibração ocorre na mesma direção (paralela) da propagação. O som nos fluidos é o exemplo clássico, onde as moléculas sofrem compressões e rarefações na mesma linha em que o som se desloca.
Questão 7
A intensidade de uma onda mecânica está diretamente relacionada ao transporte de energia. Fisicamente, a energia transportada por uma onda por unidade de tempo é proporcional ao quadrado da sua:
A. Amplitude.
B. Fase inicial.
C. Velocidade.
D. Frequência.
E. Comprimento de onda.
A energia mecânica total de uma onda depende de quão "longe" as partículas do meio são deslocadas da sua posição de repouso.
Matematicamente, a intensidade (I) e a energia (E) são proporcionais ao quadrado da amplitude (A):
.
Se você dobrar a amplitude de uma onda, a energia transportada quadruplica.
Questão 8
Um estudante observa que uma onda se propaga em uma corda uniforme com velocidade de 10 m/s. Ele dobra a tensão (força) na corda e mantém a mesma densidade linear. O que acontece com a velocidade de propagação?
A. Diminui para 5 m/s.
B. Aumenta para 20 m/s.
C. Aumenta para 100 m/s.
D. Permanece em 10 m/s.
E. Aumenta para aproximadamente 14,1 m/s.
A velocidade em cordas é dada pela Fórmula de Taylor:
Onde T é a tensão e 
a densidade linear.
Velocidade inicial (
): 
.
Nova tensão (
): 
Nova velocidade (
): 
Substituindo : 
.
Aprenda mais com ondas Mecânicas: definição, seus tipos e características.
Veja também:
- Exercícios de ondulatória (resolvidos)
- Exercícios sobre ondas sonoras (com gabarito explicado)
- Ondas Sonoras
- Ondas na Física: definição, tipos, fórmulas
ASTH, Rafael. Exercícios sobre Ondas Mecânicas (com gabarito explicado). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-ondas-mecanicas-com-gabarito-explicado/. Acesso em:
