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Física II – Engenharia Mecânica - 2022
Exercícios de Fixação dia 26/04/2022
1- Uma lagarta percorre um varal conforme a figura abaixo. A corda de 25 metros de comprimento
possui uma massa de 1,0 kg, e é mantida esticada por um bloco pendurado de 10 kg, como
mostrado. Uma jovem está pendurando o seu maiô a 5,0 m de uma das extremidades, quando ela vê
a lagarta a 2,5 centímetros da outra extremidade. Ela dá um puxão na corda, enviando um pulso de
3 cm de altura ao encontro da lagarta. Se a lagarta se rasteja a 2,5 cm/s. O pobre animal conseguirá
atingir a extremidade esquerda do varal antes que o pulso a atinja?
2- Em um longo cilindro com um pistão em uma extremidade e com a outra
extremidade aberta para a atmosfera é aplicado um pulso da seguinte maneira:
Repentinamente você começa a mover o pistão para a direita com velocidade u
constante. Usando as ideias do teorema impulso e quantidade de momento linear
demonstre que a velocidade de propagação, v , de um pulso dentro do ar é dada
por:
v=√ Bρ
onde B= −Δ P
ΔV /V
é o módulo de compressibilidade volumétrica do ar, P=F /A é a
pressão exercida por uma força F sobre uma área A , V é o volume de ar
encerrado sob a área A e ρ é a densidade volumétrica de massa do ar.
3- A frequência da buzina de um carro é 400 Hz. Se a buzina é tocada quando o carro se move com
uma velocidade constante de 34 m/s em direção a um senhor que espera, imóvel, um ônibus em um
ponto. Determine (a) o comprimento de onda que chega ao ouvido do senhor. (b) qual a frequência
que o senhor ouve? (c) O carro tem um problema mecânico e pára, enquanto isso o ônibus do idoso
chega e ele embarca. O ônibus começa a se deslocar com velocidade constante de 34 m/s em
direção ao carro e o motorista começa a buzinar novamente. Qual a frequência que o idoso ouve?
Dado: velocidade do som no ar 343 m/s.
4- Quando um diapasão emite uma nota lá (440 Hz) , simultaneamente com corda lá de uma
guitarra ligeiramente desafinada, você ouve três batimentos por segundo . Aperta-se, então, um
pouco a corda da guitarra. Depois que isso é feito, você ouve a frequência de batimento aumentar
ligeiramente. Qual era a frequência inicial da corda da guitarra? (isso é, antes de apertar a corda).
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