Prova 2 - Ondas e Ótica

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1Efeito Doppler é um fenômeno físico observado nas ondas quando emitidas ou refletidas por um objeto que está em movimento (fonte) em relação ao observador. Foi-lhe atribuído este nome em homenagem a Johann Christian Andreas Doppler, que o descreveu teoricamente pela primeira vez em 1842. Quando a frequência de um som é aumentada pelo efeito Doppler?
A
Quando a fonte se aproxima do observador.
B
Quando o observador se afasta lentamente da fonte.
C
Quando o observador se afasta rapidamente da fonte.
D
Quando a fonte se afasta do observador.
2Considere que, em uma aula experimental de Física, uma fonte sonora, emitindo um som de frequência igual a 260 Hz, foi colocada perto de uma guitarra de 6 cordas, todas com 60 cm de comprimento. Após desligar a fonte, foi possível perceber que uma das cordas continuava a vibrar no harmônico fundamental. Sendo a onda estacionária de frequência mais baixa é chamada frequência fundamental. As demais frequências naturais são chamadas sobretons ou harmônicos superiores, visto que as frequências correspondentes são múltiplos inteiros da frequência fundamental. Tendo conhecimento da natureza sonora na vibração de uma corda de uma guitarra, na situação descrita, estime a velocidade da onda transversal na corda:
A
156 m/s.
B
312 m/s.
C
520 m/s.
D
260 m/s.
3O ouvido humano consegue ouvir sons desde aproximadamente 20 Hz até 20 000 Hz. Considerando que o som se propaga no ar com velocidade de 330 m/s, qual é o intervalo de comprimento de onda detectado pelo ouvido humano? Lembre-se: a velocidade de uma onda é igual ao comprimento de onda multiplicado pela frequência.
A
Intervalo de 20 m até 20 mm.
B
Intervalo de 16,5 m até 16,5 mm.
C
Intervalo de 82,5 m até 82,5 mm.
D
Intervalo de 165 m até 165 mm.
4Efeito Doppler é um fenômeno físico observado nas ondas quando emitidas ou refletidas por um objeto que está em movimento com relação ao observador. Suponha que um carro de polícia com uma sirene de 400Hz move-se a 108km/h no sentido de um supermercado, com a intensão de derrubar a porta. Qual deve ser a frequência do som refletido pela porta do supermercado que o policial ouve?
A
477,4 Hz.
B
136,2 Hz.
C
329,7 Hz.
D
439,0 Hz.
5Uma menina ao falar em frente ao ventilador, percebe que sua voz fica tremida. Isso ocorre porque o ventilador consiste em hélices com espaços entre si. Quando as ondas batem na hélice, elas voltam. Já quando alcançam um espaço vazio, vazam para o outro lado. Essa rápida alternância entre ouvir ou não a sua voz refletida é parcialmente responsável pela distorção. Desse modo, qual o fenômeno físico associado a essas variações de frequências? FONTE: https://super.abril.com.br/blog/oraculo/por-que-a-voz-fica-tremida-quando-falamos-na-frente-do-ventilador/. Acesso em: 21 ago. 2020.
A
Reverberação.
B
Intensidade sonora.
C
Efeito Doppler.
D
Batimento.
6Uma sirene de alarme é instalada em uma residência. Ao ser acionado, o alarme irradia ondas sonoras uniformemente em todas as direções. A uma distância de 10 metros, a intensidade do som é de 0,30 W/m². A que distância da sirene a intensidade sonora é de 0,02 W/m²?
A
15,0 m.
B
38,7 m.
C
66,6 m.
D
75,0 m.
7O eco de um disparo é ouvido por um caçador 8 s depois que ele disparou sua espingarda. A velocidade do som no ar é 340 m/s. A que distância encontrava-se a superfície que refletiu o som?
A
A superfície encontrava-se a uma distância de 55 m.
B
A superfície encontrava-se a uma distância de 3960 m.
C
A superfície encontrava-se a uma distância de 990 m.
D
A superfície encontrava-se a uma distância de 1360 m.
8O ouvido humano consegue discriminar sons compreendidos entre 20 Hz (a frequência mais grave) e 20 000Hz (a frequência mais aguda). Dessa forma, consideramos infrassons todas as frequências inferiores a 20 Hz, mesmo que certos animais, como a toupeira e o elefante, consigam ouvir sons duas oitavas abaixo do ouvido humano; eles conseguem ouvir o som de um terremoto, por exemplo. Assim, classificamos como ultrassons todos os sons de frequência superior a 20 000 Hz, apesar do cão e o gato ouvirem até 40 kHz, e o morcego e o golfinho, até 160 kHz. A respeito do limiar auditivo do ser humano, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O exame de ultrassonografia possui frequências que variam entre 2 MHz e 18 MHz, e é um procedimento em que as ondas sonoras não interagem com a matéria em nível celular. ( ) A fala das mulheres, em média, se encontra num intervalo de frequência de 100 Hz a 125 Hz. ( ) Sons abaixo de 20 000 Hz não são audíveis pelo ser humano, mas são perceptíveis para animais como o morcego. ( ) Os morcegos emitem ondas na faixa do ultrassom que, ao chocarem com algum objeto, são absorvidas e depois refletidas de volta, facilitando a sua locomoção. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - F - V.
B
V - F - V - F.
C
V - F - F - V.
D
V - V - F - V.
9Suponha que você esteja estudando os efeitos da redução de intensidade sonora em função da redução do nível sonoro em um determinado ambiente qualquer. Considere que em suas experimentações você observa que quando se afasta da posição inicial, em que há uma fonte sonora, o nível sonoro B1 nessa posição cai por um fator n, identificando que na posição 2, B2 = (1/n) B1. Considerando a teoria que dá suporte à propagação das ondas sonoras e as proposições a respeito da intensidade sonora na posição 2, assinale a alternativa CORRETA:
A
I_2 = 10^(-B_1/n) I_1.
B
I_2 = I_1^(-B_1/n).
C
I_2 = n 10^(-B_1) I_1.
D
I_2 = I_1/n.
10Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), o nível de ruído recomendável para a audição é de até 50 decibéis (dB). A norma reguladora 15 (NR-15), que dispõe sobre atividades e operações insalubres, indica que o limite do nível de intensidade sonora para um trabalhador não deve ultrapassar 120 dB. Suponha que, em uma fábrica, uma máquina sendo operada, emite um som uniforme e isotrópico. A 100 metros da fonte, o nível de intensidade sonora é de 80 dB. Até que distância um trabalhador pode se aproximar dessa máquina sem ultrapassar o limite do nível de intensidade sonora estabelecido pela norma reguladora? FONTE: https://www.senado.gov.br/noticias/jornal/cidadania/PoluicaoSonora/not03.htm#:~:text=Segundo%20a%20Organiza%C3%A7%C3%A3o%20Mundial%20da,at%C3%A9%2050%20decib%C3%A9is%20(dB). Acesso em: 25 nov. 2020.
A
0,50 m.
B
12,00 m.
C
1,00 m.
D
8,00 m.