Questões de Física do ano 2007

Com respeito à montagem experimental descrita, julgue os itens seguintes, considerando a situação em que o corpo-de-prova é um bloco de aço inoxidável de aproximadamente 2 cm de espessura.

No tanque ultra-sônico, é preferível a utilização de um transdutor de ondas transversais a um transdutor de ondas longitudinais, pois as ondas transversais são mais lentas que as ondas longitudinais, implicando maior resolução temporal para determinação precisa da localização de fissuras no corpo-de-prova.

• C. Certo
• E. Errado

A técnica laser-ultra-som figura entre as mais promissoras para rotinas de metrologia de micro e macroestruturas. Nessa técnica, um feixe laser (normalmente pulsado) incide em uma amostra sólida gerando ultra-som por meio do regime termo-elástico ou ablativo. Um outro feixe laser (normalmente contínuo), acoplado a um sistema interferométrico, é então direcionado para a superfície da amostra para detecção do ultra-som gerado. Como a geração e a detecção de ultra-som são ambas realizadas por dois feixes ópticos, a técnica é totalmente remota, podendo ser utilizada em amostras submetidas às mais extremas condições de temperatura e pressão. A focalização dos feixes ópticos com lentes adequadas possibilita, também, a aplicação da técnica em amostras com superfícies bastante irregulares e de difícil acesso. Outra grande vantagem oferecida pela técnica laser-ultra-som é a geração simultânea de diferentes tipos de ondas elásticas (ou ondas de ultra-som) em sólidos, incluindo ondas volumétricas (longitudinais e transversais), ondas de superfície (Rayleigh) e ondas guiadas (ondas de Lamb em placas, ondas de flexão em cilindros etc.). Essas características não são possíveis com técnicas convencionais de geração e detecção de ultra-som com transdutores piezoelétricos.

 Considerando essas informações, julgue os seguintes itens, referentes à técnica laser-ultra-som.

Na técnica descrita, a densidade de energia do feixe óptico de geração, que controla as amplitudes dos diversos modos elásticos gerados na amostra, é inversamente proporcional à área do feixe.

• C. Certo
• E. Errado

A técnica laser-ultra-som figura entre as mais promissoras para rotinas de metrologia de micro e macroestruturas. Nessa técnica, um feixe laser (normalmente pulsado) incide em uma amostra sólida gerando ultra-som por meio do regime termo-elástico ou ablativo. Um outro feixe laser (normalmente contínuo), acoplado a um sistema interferométrico, é então direcionado para a superfície da amostra para detecção do ultra-som gerado. Como a geração e a detecção de ultra-som são ambas realizadas por dois feixes ópticos, a técnica é totalmente remota, podendo ser utilizada em amostras submetidas às mais extremas condições de temperatura e pressão. A focalização dos feixes ópticos com lentes adequadas possibilita, também, a aplicação da técnica em amostras com superfícies bastante irregulares e de difícil acesso. Outra grande vantagem oferecida pela técnica laser-ultra-som é a geração simultânea de diferentes tipos de ondas elásticas (ou ondas de ultra-som) em sólidos, incluindo ondas volumétricas (longitudinais e transversais), ondas de superfície (Rayleigh) e ondas guiadas (ondas de Lamb em placas, ondas de flexão em cilindros etc.). Essas características não são possíveis com técnicas convencionais de geração e detecção de ultra-som com transdutores piezoelétricos.

 Considerando essas informações, julgue os seguintes itens, referentes à técnica laser-ultra-som.

É correto afirmar que um sistema laser-ultra-som de alta precisão não exibe, necessariamente, alta acurácia.

• C. Certo
• E. Errado

A técnica laser-ultra-som figura entre as mais promissoras para rotinas de metrologia de micro e macroestruturas. Nessa técnica, um feixe laser (normalmente pulsado) incide em uma amostra sólida gerando ultra-som por meio do regime termo-elástico ou ablativo. Um outro feixe laser (normalmente contínuo), acoplado a um sistema interferométrico, é então direcionado para a superfície da amostra para detecção do ultra-som gerado. Como a geração e a detecção de ultra-som são ambas realizadas por dois feixes ópticos, a técnica é totalmente remota, podendo ser utilizada em amostras submetidas às mais extremas condições de temperatura e pressão. A focalização dos feixes ópticos com lentes adequadas possibilita, também, a aplicação da técnica em amostras com superfícies bastante irregulares e de difícil acesso. Outra grande vantagem oferecida pela técnica laser-ultra-som é a geração simultânea de diferentes tipos de ondas elásticas (ou ondas de ultra-som) em sólidos, incluindo ondas volumétricas (longitudinais e transversais), ondas de superfície (Rayleigh) e ondas guiadas (ondas de Lamb em placas, ondas de flexão em cilindros etc.). Essas características não são possíveis com técnicas convencionais de geração e detecção de ultra-som com transdutores piezoelétricos.

 Considerando essas informações, julgue os seguintes itens, referentes à técnica laser-ultra-som.

Alguns sistemas laser-ultra-som empregam interferômetro heteródino do tipo Mach-Zenhder para detecção de ondas elásticas. Nos interferômetros heteródinos, as freqüências dos dois feixes ópticos que se interferem são iguais.

• C. Certo
• E. Errado

A técnica laser-ultra-som figura entre as mais promissoras para rotinas de metrologia de micro e macroestruturas. Nessa técnica, um feixe laser (normalmente pulsado) incide em uma amostra sólida gerando ultra-som por meio do regime termo-elástico ou ablativo. Um outro feixe laser (normalmente contínuo), acoplado a um sistema interferométrico, é então direcionado para a superfície da amostra para detecção do ultra-som gerado. Como a geração e a detecção de ultra-som são ambas realizadas por dois feixes ópticos, a técnica é totalmente remota, podendo ser utilizada em amostras submetidas às mais extremas condições de temperatura e pressão. A focalização dos feixes ópticos com lentes adequadas possibilita, também, a aplicação da técnica em amostras com superfícies bastante irregulares e de difícil acesso. Outra grande vantagem oferecida pela técnica laser-ultra-som é a geração simultânea de diferentes tipos de ondas elásticas (ou ondas de ultra-som) em sólidos, incluindo ondas volumétricas (longitudinais e transversais), ondas de superfície (Rayleigh) e ondas guiadas (ondas de Lamb em placas, ondas de flexão em cilindros etc.). Essas características não são possíveis com técnicas convencionais de geração e detecção de ultra-som com transdutores piezoelétricos.

 Considerando essas informações, julgue os seguintes itens, referentes à técnica laser-ultra-som.

Em um sistema laser-ultra-som que emprega interferômetro homodino para detecção de ondas elásticas, a largura-defaixa do sistema é limitada pela bandapassante do fotodetector.

• C. Certo
• E. Errado

A técnica laser-ultra-som figura entre as mais promissoras para rotinas de metrologia de micro e macroestruturas. Nessa técnica, um feixe laser (normalmente pulsado) incide em uma amostra sólida gerando ultra-som por meio do regime termo-elástico ou ablativo. Um outro feixe laser (normalmente contínuo), acoplado a um sistema interferométrico, é então direcionado para a superfície da amostra para detecção do ultra-som gerado. Como a geração e a detecção de ultra-som são ambas realizadas por dois feixes ópticos, a técnica é totalmente remota, podendo ser utilizada em amostras submetidas às mais extremas condições de temperatura e pressão. A focalização dos feixes ópticos com lentes adequadas possibilita, também, a aplicação da técnica em amostras com superfícies bastante irregulares e de difícil acesso. Outra grande vantagem oferecida pela técnica laser-ultra-som é a geração simultânea de diferentes tipos de ondas elásticas (ou ondas de ultra-som) em sólidos, incluindo ondas volumétricas (longitudinais e transversais), ondas de superfície (Rayleigh) e ondas guiadas (ondas de Lamb em placas, ondas de flexão em cilindros etc.). Essas características não são possíveis com técnicas convencionais de geração e detecção de ultra-som com transdutores piezoelétricos.

 Considerando essas informações, julgue os seguintes itens, referentes à técnica laser-ultra-som.

A sensibilidade de um sistema laser-ultra-som está relacionada com a detecção de refletores (por exemplo, falhas internas em amostras) a uma dada distância. Assim, quanto maior for a amplitude do sinal proveniente do refletor, menor será a sensibilidade do sistema laser-ultra-som.

• C. Certo
• E. Errado

Julgue os itens subseqüentes, relativos ao campo acústico gerado por um transdutor piezoelétrico.

O campo acústico gerado por um transdutor piezoelétrico é dividido em duas zonas: o campo próximo (near field), também denominado Fraunhofer, e o campo distante (far field), também denominada de zona de Fresnel.

• C. Certo
• E. Errado

Julgue os itens subseqüentes, relativos ao campo acústico gerado por um transdutor piezoelétrico.

Normalmente, medições ultra-sônicas de descontinuidades internas em amostras, embasadas em técnicas de amplitude de sinal, são realizadas no campo próximo.

• C. Certo
• E. Errado

Julgue os itens subseqüentes, relativos ao campo acústico gerado por um transdutor piezoelétrico.

No campo distante, a amplitude do eco de ultra-som sempre decai com a distância entre a área ativa do transdutor e a superfície do refletor. A taxa de decaimento da amplitude do eco depende da atenuação imposta pelo meio de propagação.

• C. Certo
• E. Errado

Julgue os itens subseqüentes, relativos ao campo acústico gerado por um transdutor piezoelétrico.

Considere-se que um refletor metálico seja posicionado na frente de um transdutor piezoelétrico submerso em água. Considere-se, ainda, que dois ecos, obtidos com esse refletor posicionado em duas distâncias distintas do transdutor, sejam registrados por um sistema de aquisição, e que seja constatado que a amplitude do eco obtido com o refletor mais próximo do transdutor — designado por E₁ — seja dez vezes superior à amplitude do eco obtido com o refletor mais afastado do transdutor — designado por E₂. Nessa situação, para que as amplitudes de ambos os ecos se igualassem, seria necessária uma amplificação de ganho 10 dB a ser aplicada ao eco E₂.

• C. Certo
• E. Errado