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Halliday & Resnick Gravitação, Ondas e Termodinâmica www.grupogen.com.br http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física Volume 2 O GEN-IO | GEN – Informação Online é o repositório de material suplementar dos livros dessas editoras www.grupogen.com.br http://gen-io.grupogen.com.br O GEN | Grupo Editorial Nacional reúne as editoras Guanabara Koogan, Santos, Roca, AC Farmacêutica, LTC, Forense, Método, EPU, Atlas e Forense Universitária Halliday/Resnick/Walker Fundamentos de Física 10a edição Testes em PowerPoint Capítulo 17 Ondas II Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.1. Você está observando uma tempestade e vê um relâmpago. Cinco segundos depois, ouve o trovão. A que distância estava o relâmpago? a) 1,7 km b) 0,85 km c) 3,4 km d) 0,4 km e) 8,0 km Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.1. Você está observando uma tempestade e vê um relâmpago. Cinco segundos depois, ouve o trovão. A que distância estava o relâmpago? a) 1,7 km b) 0,85 km c) 3,4 km d) 0,4 km e) 8,0 km Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.2. Em uma aula de física, um professor aspira uma pequena quantidade de hélio e começa a falar; o resultado é que a voz do professor soa muito mais aguda que o normal. Qual das opções abaixo é a explicação correta para o fenômeno? a) A presença de hélio mudou a velocidade do som no ar da sala, tornando todos os sons mais agudos. b) O professor alterou propositalmente o tom de voz para fazer uma brincadeira com os alunos; o uso do hélio foi apenas um artifício para chamar a atenção da classe. c) O hélio altera a tensão das cordas vocais, fazendo o comprimento de onda dos sons diminuir, o que leva a um aumento da frequência. d) A presença do hélio não muda significativamente o comprimento de onda dos sons gerados na garganta e na boca do professor, mas, como a velocidade do som no hélio é cerca de 2,5 vezes maior que no ar, a frequência dos sons é 2,5 vezes maior. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.2. Em uma aula de física, um professor aspira uma pequena quantidade de hélio e começa a falar; o resultado é que a voz do professor soa muito mais aguda que o normal. Qual das opções abaixo é a explicação correta para o fenômeno? a) A presença de hélio mudou a velocidade do som no ar da sala, tornando todos os sons mais agudos. b) O professor alterou propositalmente o tom de voz para fazer uma brincadeira com os alunos; o uso do hélio foi apenas um artifício para chamar a atenção da classe. c) O hélio altera a tensão das cordas vocais, fazendo o comprimento de onda dos sons diminuir, o que leva a um aumento da frequência. d) A presença do hélio não muda significativamente o comprimento de onda dos sons gerados na garganta e na boca do professor, mas, como a velocidade do som no hélio é cerca de 2,5 vezes maior que no ar, a frequência dos sons é 2,5 vezes maior. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.3. O gráfico mostra valores experimentais da velocidade do som na água e da massa específica da água em função da temperatura. A partir do gráfico e do que se conhece a respeito da velocidade do som nos líquidos, o que é possível dizer a respeito do módulo de elasticidade da água no intervalo de temperatura de 0 a 100C? a) O módulo de elasticidade da água aumenta linearmente com a temperatura. b) O módulo de elasticidade da água diminui não linearmente com a temperatura. c) O módulo de elasticidade da água não varia com a temperatura. d) O módulo de elasticidade da água aumenta não linearmente com a temperatura. e) O módulo de elasticidade da água aumenta com a temperatura até cerca de 60C e depois começa a diminuir. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.3. O gráfico mostra valores experimentais da velocidade do som na água e da massa específica da água em função da temperatura. A partir do gráfico e do que se conhece a respeito da velocidade do som nos líquidos, o que é possível dizer a respeito do módulo de elasticidade da água no intervalo de temperatura de 0 a 100C? a) O módulo de elasticidade da água aumenta linearmente com a temperatura. b) O módulo de elasticidade da água diminui não linearmente com a temperatura. c) O módulo de elasticidade da água não varia com a temperatura. d) O módulo de elasticidade da água aumenta não linearmente com a temperatura. e) O módulo de elasticidade da água aumenta com a temperatura até cerca de 60C e depois começa a diminuir. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.4. Uma pessoa toca um apito e ouve um eco 5,0 segundos depois. Se a velocidade do som no local é 343 m/s, a que distância se encontra a superfície que refletiu o som? a) 68 m b) 140 m c) 860 m d) 1700 m e) 2000 m Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.4. Uma pessoa toca um apito e ouve um eco 5,0 segundos depois. Se a velocidade do som no local é 343 m/s, a que distância se encontra a superfície que refletiu o som? a) 68 m b) 140 m c) 860 m d) 1700 m e) 2000 m Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.5. Dois torcedores estão assistindo a um jogo de futebol em posições diferentes. Um está na primeira fila, a 18,3 m de distância de um jogador; o outro está no alto da arquibancada, a 127 m de distância do mesmo jogador. Os dois torcedores veem o jogador chutar a bola praticamente ao mesmo tempo (já que a velocidade da luz é quase um milhão de vezes maior que a velocidade do som), mas o torcedor mais próximo ouve primeiro o ruído do chute. Qual é o intervalo de tempo entre o instante em que o torcedor mais próximo ouve o barulho do chute e o torcedor mais distante ouve o mesmo ruído? Suponha que a velocidade do som no local é 345 m/s. a) 0,316 s b) 0,368 s c) 0,053 s d) 0,189 s e) 0,632 s Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.5. Dois torcedores estão assistindo a um jogo de futebol em posições diferentes. Um está na primeira fila, a 18,3 m de distância de um jogador; o outro está no alto da arquibancada, a 127 m de distância do mesmo jogador.Os dois torcedores veem o jogador chutar a bola praticamente ao mesmo tempo (já que a velocidade da luz é quase um milhão de vezes maior que a velocidade do som), mas o torcedor mais próximo ouve primeiro o ruído do chute. Qual é o intervalo de tempo entre o instante em que o torcedor mais próximo ouve o barulho do chute e o torcedor mais distante ouve o mesmo ruído? Suponha que a velocidade do som no local é 345 m/s. a) 0,316 s b) 0,368 s c) 0,053 s d) 0,189 s e) 0,632 s Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.6. O etanol tem uma massa específica de 659 kg/m3. Se a velocidade do som no etanol é 1162 m/s, qual é o módulo de elasticidade volumétrico do etanol? a) 1,7 108 N/m2 b) 2,2 108 N/m2 c) 7,7 108 N/m2 d) 8,9 108 N/m2 e) 6,1 109 N/m2 Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.6. O etanol tem uma massa específica de 659 kg/m3. Se a velocidade do som no etanol é 1162 m/s, qual é o módulo de elasticidade volumétrico do etanol? a) 1,7 108 N/m2 b) 2,2 108 N/m2 c) 7,7 108 N/m2 d) 8,9 108 N/m2 e) 6,1 109 N/m2 Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.7. O alto-falante e os dois microfones mostrados na figura estão em um recipiente selado que contém gás neônio. Os fios que saem dos microfones estão ligados a um osciloscópio (que não aparece na figura). Os sinais dos microfones são monitorados a partir do instante t = 0 em que um pulso sonoro é produzido pelo alto-falante. O pulso é captado pelo microfone 1 no instante t1 = 1,150 × 10 –2 s e pelo microfone 2 no instante t2 = 1,610 × 10 –2 s. Qual é a velocidade do som no gás neônio? a) 724 m/s b) 362 m/s c) 124 m/s d) 174 m/s e) 435 m/s Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.3.7. O alto-falante e os dois microfones mostrados na figura estão em um recipiente selado que contém gás neônio. Os fios que saem dos microfones estão ligados a um osciloscópio (que não aparece na figura). Os sinais dos microfones são monitorados a partir do instante t = 0 em que um pulso sonoro é produzido pelo alto-falante. O pulso é captado pelo microfone 1 no instante t1 = 1,150 × 10 –2 s e pelo microfone 2 no instante t2 = 1,610 × 10 –2 s. Qual é a velocidade do som no gás neônio? a) 724 m/s b) 362 m/s c) 124 m/s d) 174 m/s e) 435 m/s Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.4.1. Uma partícula de poeira está flutuando no ar a meio metro de distância de um alto-falante que produz uma nota pura de 226 Hz, como mostra a figura. As ondas sonoras produzidas pelo alto-falante se propagam horizontalmente. Qual das afirmações abaixo, a respeito do movimento da partícula de poeira, está correta? a) A partícula de poeira oscila para a esquerda e para a direita com uma frequência de 226 Hz. b) A partícula de poeira oscila para cima e para baixo com uma frequência de 226 Hz. c) A partícula de poeira se move para a direita com aceleração constante. d) A partícula de poeira se move para a direita com velocidade constante. e) A partícula de poeira não é afetada pelas ondas sonoras produzidas pelo alto-falante. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.4.1. Uma partícula de poeira está flutuando no ar a meio metro de distância de um alto-falante que produz uma nota pura de 226 Hz, como mostra a figura. As ondas sonoras produzidas pelo alto-falante se propagam horizontalmente. Qual das afirmações abaixo, a respeito do movimento da partícula de poeira, está correta? a) A partícula de poeira oscila para a esquerda e para a direita com uma frequência de 226 Hz. b) A partícula de poeira oscila para cima e para baixo com uma frequência de 226 Hz. c) A partícula de poeira se move para a direita com aceleração constante. d) A partícula de poeira se move para a direita com velocidade constante. e) A partícula de poeira não é afetada pelas ondas sonoras produzidas pelo alto-falante. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.5.1. Dois alto-falantes iguais estão emitindo uma nota musical pura com um comprimento de onda de 0,50 m. O alto-falante A está situado à esquerda do alto-falante B. Em qual das posições abaixo acontece uma interferência destrutiva completa? a) A 2,15 m do alto-falante A e 3,00 m do alto-falante B. b) A 3,75 m do alto-falante A e 2,50 m do alto-falante B. c) A 2,50 m do alto-falante A e 1,00 m do alto-falante B. d) A 1,35 m do alto-falante A e 3,75 m do alto-falante B. e) A 2,00 m do alto-falante A e 3,00 m do alto-falante B. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.5.1. Dois alto-falantes iguais estão emitindo uma nota musical pura com um comprimento de onda de 0,50 m. O alto-falante A está situado à esquerda do alto-falante B. Em qual das posições abaixo acontece uma interferência destrutiva completa? a) A 2,15 m do alto-falante A e 3,00 m do alto-falante B. b) A 3,75 m do alto-falante A e 2,50 m do alto-falante B. c) A 2,50 m do alto-falante A e 1,00 m do alto-falante B. d) A 1,35 m do alto-falante A e 3,75 m do alto-falante B. e) A 2,00 m do alto-falante A e 3,00 m do alto-falante B. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.5.2. A Rádio ABC dispõe de duas antenas que transmitem o mesmo sinal (ondas eletromagnéticas) uniformemente em todas as direções, uma na extremidade oeste da Avenida Brasil e a outra na extremidade leste da mesma avenida. Se a avenida tem dez quilômetros de extensão e você dirige dez quilômetros de leste para oeste na avenida, como se comporta o sinal recebido pelo rádio do seu carro se estiver sintonizado para a Rádio ABC? a) O sinal fica cada vez mais forte nos primeiros cinco quilômetros e cada vez mais fraco nos últimos cinco quilômetros. b) O sinal é um pouco mais forte do que se apenas uma antena estivesse transmitindo e a intensidade do sinal não varia ao longo do percurso. c) A intensidade do sinal aumenta e diminui periodicamente ao longo de todo o percurso. d) O sinal tem a mesma intensidade do que se apenas uma antena estivesse transmitindo. Nos primeiros cinco quilômetros, você recebe o sinal da antena leste; nos últimos cinco quilômetros, você recebe o sinal da antena a oeste. e) Não é possível responder sem conhecer a amplitude do sinal transmitido. Copyright © LTC – Livros Técnicose Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.5.2. A Rádio ABC dispõe de duas antenas que transmitem o mesmo sinal (ondas eletromagnéticas) uniformemente em todas as direções, uma na extremidade oeste da Avenida Brasil e a outra na extremidade leste da mesma avenida. Se a avenida tem dez quilômetros de extensão e você dirige dez quilômetros de leste para oeste na avenida, como se comporta o sinal recebido pelo rádio do seu carro se estiver sintonizado para a Rádio ABC? a) O sinal fica cada vez mais forte nos primeiros cinco quilômetros e cada vez mais fraco nos últimos cinco quilômetros. b) O sinal é um pouco mais forte do que se apenas uma antena estivesse transmitindo e a intensidade do sinal não varia ao longo do percurso. c) A intensidade do sinal aumenta e diminui periodicamente ao longo de todo o percurso. d) O sinal tem a mesma intensidade do que se apenas uma antena estivesse transmitindo. Nos primeiros cinco quilômetros, você recebe o sinal da antena leste; nos últimos cinco quilômetros, você recebe o sinal da antena a oeste. e) Não é possível responder sem conhecer a amplitude do sinal transmitido. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.5.3. Um diapasão, como o que aparece na figura, é excitado e começa a vibrar. Quando você o aproxima do ouvido, ouve uma nota musical. As retas tracejadas mostram possíveis eixos de rotação. Em torno de quais desses eixos você pode fazer girar o diapasão sem produzir interferência construtiva ou destrutiva na posição do ouvido? a) Apenas A. b) Apenas B. c) Apenas C. d) Apenas D. e) Apenas D e E. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.5.3. Um diapasão, como o que aparece na figura, é excitado e começa a vibrar. Quando você o aproxima do ouvido, ouve uma nota musical. As retas tracejadas mostram possíveis eixos de rotação. Em torno de quais desses eixos você pode fazer girar o diapasão sem produzir interferência construtiva ou destrutiva na posição do ouvido? a) Apenas A. b) Apenas B. c) Apenas C. d) Apenas D. e) Apenas D e E. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.1. Natália estava a uma distância d de um alto-falante, que produz ondas sonoras, antes de se afastar para um ponto situado a uma distância 2d do alto-falante. Qual foi a redução percentual da intensidade do som ouvido por Natália? a) 10% b) 25% c) 50% d) 75% e) A intensidade do som não mudou porque não depende da distância. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.1. Natália estava a uma distância d de um alto-falante, que produz ondas sonoras, antes de se afastar para um ponto situado a uma distância 2d do alto-falante. Qual foi a redução percentual da intensidade do som ouvido por Natália? a) 10% b) 25% c) 50% d) 75% e) A intensidade do som não mudou porque não depende da distância. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.2. Uma campainha está tocando no interior de uma campânula de vidro ligada a uma bomba de vácuo. Inicialmente, a campânula contém ar à pressão atmosférica. O que acontece com o som produzido pela campainha do lado de fora da campânula quando o ar é removido gradualmente do interior da campânula? a) A intensidade do som aumenta progressivamente. b) A intensidade do som diminui progressivamente. c) A intensidade do som não varia. d) A frequência do som aumenta progressivamente. e) A frequência do som diminui progressivamente. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.2. Uma campainha está tocando no interior de uma campânula de vidro ligada a uma bomba de vácuo. Inicialmente, a campânula contém ar à pressão atmosférica. O que acontece com o som produzido pela campainha do lado de fora da campânula quando o ar é removido gradualmente do interior da campânula? a) A intensidade do som aumenta progressivamente. b) A intensidade do som diminui progressivamente. c) A intensidade do som não varia. d) A frequência do som aumenta progressivamente. e) A frequência do som diminui progressivamente. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.3. Um medidor de intensidade sonora é colocado a meio caminho entre dois alto-falantes, um à esquerda e outro à direita. Um sinal de frequência constante pode ser enviado a um dos alto-falantes ou aos dois alto-falantes ao mesmo tempo. Quando o sinal é enviado a um dos alto-falantes, a intensidade sonora medida pelo instrumento é 90,0 dB. Qual é a intensidade sonora medida pelo instrumento quando o sinal é enviado aos dois alto- falantes? a) 90,0 dB b) 93,0 dB c) 96,0 dB d) 100,0 dB e) 180,0 dB Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.3. Um medidor de intensidade sonora é colocado a meio caminho entre dois alto-falantes, um à esquerda e outro à direita. Um sinal de frequência constante pode ser enviado a um dos alto-falantes ou aos dois alto-falantes ao mesmo tempo. Quando o sinal é enviado a um dos alto-falantes, a intensidade sonora medida pelo instrumento é 90,0 dB. Qual é a intensidade sonora medida pelo instrumento quando o sinal é enviado aos dois alto- falantes? a) 90,0 dB b) 93,0 dB c) 96,0 dB d) 100,0 dB e) 180,0 dB Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.4. Um medidor de intensidade sonora é colocado a meio caminho entre dois alto-falantes diferentes, um à esquerda e outro à direita. Um sinal de frequência constante pode ser enviado a um dos alto-falantes ou aos dois alto-falantes ao mesmo tempo. Quando o sinal é enviado ao alto-falante da esquerda, a intensidade sonora medida pelo instrumento é 85 dB. Quando o sinal é enviado ao alto-falante da direita, a intensidade sonora medida pelo instrumento é 65 dB. Qual é a intensidade sonora medida pelo instrumento quando o sinal é enviado aos dois alto-falantes? a) Cerca de 85 dB. b) Cerca de 65 dB. c) Cerca de 150 dB. d) Cerca de 75 dB. e) Cerca de 113 dB. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.4. Um medidor de intensidade sonora é colocado a meio caminho entredois alto-falantes diferentes, um à esquerda e outro à direita. Um sinal de frequência constante pode ser enviado a um dos alto-falantes ou aos dois alto-falantes ao mesmo tempo. Quando o sinal é enviado ao alto-falante da esquerda, a intensidade sonora medida pelo instrumento é 85 dB. Quando o sinal é enviado ao alto-falante da direita, a intensidade sonora medida pelo instrumento é 65 dB. Qual é a intensidade sonora medida pelo instrumento quando o sinal é enviado aos dois alto-falantes? a) Cerca de 85 dB b) Cerca de 65 dB. c) Cerca de 150 dB. d) Cerca de 75 dB. e) Cerca de 113 dB. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.5. Durante um dia de trabalho típico (oito horas), a intensidade média dos sons que chegam aos ouvidos de Lauro é 1,8 10–5 W/m2. Se a área dos ouvidos através da qual passa o som é 2,1 10–3 m2, qual é a energia total que entra nos ouvidos de Lauro durante um dia de trabalho? a) 1,8 10–5 J b) 1,1 10–3 J c) 7,4 10–4 J d) 4,1 10–3 J e) 2,2 10–4 J Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.5. Durante um dia de trabalho típico (oito horas), a intensidade média dos sons que chegam aos ouvidos de Lauro é 1,8 10–5 W/m2. Se a área dos ouvidos através da qual passa o som é 2,1 10–3 m2, qual é a energia total que entra nos ouvidos de Lauro durante um dia de trabalho? a) 1,8 10–5 J b) 1,1 10–3 J c) 7,4 10–4 J d) 4,1 10–3 J e) 2,2 10–4 J Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.6. Dois meninos estão conversando em voz baixa em uma biblioteca. A potência do som que deixa a boca de um dos meninos e se espalha uniformemente em todas as direções é 1,2 × 10–9 W. A que distância os meninos devem estar da bibliotecária para que a funcionária mal consiga ouvi-los? O limiar de audição da bibliotecária é 1,00 × 10–12 W/m2. a) 9,8 m b) 16 m c) 23 m d) 35 m e) 100 m Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.6. Dois meninos estão conversando em voz baixa em uma biblioteca. A potência do som que deixa a boca de um dos meninos e se espalha uniformemente em todas as direções é 1,2 × 10–9 W. A que distância os meninos devem estar da bibliotecária para que a funcionária mal consiga ouvi-los? O limiar de audição da bibliotecária é 1,00 × 10–12 W/m2. a) 9,8 m b) 16 m c) 23 m d) 35 m e) 100 m Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.7. De acordo com a legislação brasileira, a intensidade sonora máxima permitida em um turno de 4 horas é 90,0 dB. Em uma certa fábrica, 32 máquinas iguais produzem uma intensidade sonora de 92,0 dB. Quantas máquinas devem ser desligadas para que a fábrica esteja de acordo com a legislação? a) 2 b) 8 c) 12 d) 16 e) 24 Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.7. De acordo com a legislação brasileira, a intensidade sonora máxima permitida em um turno de 4 horas é 90,0 dB. Em uma certa fábrica, 32 máquinas iguais produzem uma intensidade sonora de 92,0 dB. Quantas máquinas devem ser desligadas para que a fábrica esteja de acordo com a legislação? a) 2 b) 8 c) 12 d) 16 e) 24 Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.8. Um programa de computador foi usado para amplificar em 20 dB um arquivo de som digital. Isso equivale a multiplicar a intensidade do som por a) 2 b) 5 c) 10 d) 20 e) 100 Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.6.8. Um programa de computador foi usado para amplificar em 20 dB um arquivo de som digital. Isso equivale a multiplicar a intensidade do som por a) 2 b) 5 c) 10 d) 20 e) 100 Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.1. Uma menina está tocando gaita. As ondas sonoras produzidas pelo instrumento se propagam através do ar até o seu ouvido. Qual das afirmações abaixo, a respeito dessa situação, é falsa? a) Um som de alta frequência produzido pela gaita é interpretado pelo seu ouvido como um som agudo. b) As moléculas de ar entre a gaita e o seu ouvido oscilam paralelamente à direção de propagação das ondas sonoras. c) O volume sonoro depende da amplitude das oscilações da pressão do ar. d) As ondas sonoras produzidas pela gaita são ondas longitudinais. e) O som se propaga até o seu ouvido com a velocidade da luz. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.1. Uma menina está tocando gaita. As ondas sonoras produzidas pelo instrumento se propagam através do ar até o seu ouvido. Qual das afirmações abaixo, a respeito dessa situação, é falsa? a) Um som de alta frequência produzido pela gaita é interpretado pelo seu ouvido como um som agudo. b) As moléculas de ar entre a gaita e o seu ouvido oscilam paralelamente à direção de propagação das ondas sonoras. c) O volume sonoro depende da amplitude das oscilações da pressão do ar. d) As ondas sonoras produzidas pela gaita são ondas longitudinais. e) O som se propaga até o seu ouvido com a velocidade da luz. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.2. Nas antigas estradas de ferro, pregos eram usados para prender os trilhos a dormentes de madeira. Considere o som das marteladas usadas para cravar os pregos. O que acontecia com a frequência do som durante o processo? a) A frequência do som não mudava durante o processo. b) A frequência do som diminuía com o número de marteladas. c) A frequência do som aumentava com o número de marteladas. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.2. Nas antigas estradas de ferro, pregos eram usados para prender os trilhos a dormentes de madeira. Considere o som das marteladas usadas para cravar os pregos. O que acontecia com a frequência do som durante o processo? a) A frequência do som não mudava durante o processo. b) A frequência do som diminuíacom o número de marteladas. c) A frequência do som aumentava com o número de marteladas. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.3. A frequência do som emitido por uma corda de violão é a frequência de ressonância da corda ou um dos harmônicos superiores. Quando a corda é excitada por uma frequência não harmônica, não é emitido nenhum som. Qual das opções abaixo é a explicação correta desse fato? a) As ondas cujas frequências não são harmônicas não são ondas sonoras. b) As ondas cujas frequências não são harmônicas são rapidamente amortecidas. c) As cordas do violão são afinadas para que apenas as frequências harmônicas sejam produzidas. d) As frequências que não são harmônicas interferem destrutivamente e se cancelam. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.3. A frequência do som emitido por uma corda de violão é a frequência de ressonância da corda ou um dos harmônicos superiores. Quando a corda é excitada por uma frequência não harmônica, não é emitido nenhum som. Qual das opções abaixo é a explicação correta desse fato? a) As ondas cujas frequências não são harmônicas não são ondas sonoras. b) As ondas cujas frequências não são harmônicas são rapidamente amortecidas. c) As cordas do violão são afinadas para que apenas as frequências harmônicas sejam produzidas. d) As frequências que não são harmônicas interferem destrutivamente e se cancelam. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.4. Qual das afirmações abaixo, a respeito das ondas estacionárias em um tubo aberto em uma das extremidades, é verdadeira? a) O modo fundamental tem um comprimento de onda menor que em um tubo aberto na duas extremidades. b) As ondas estacionárias são ondas transversais, já que as ondas longitudinais não podem sair do tubo. c) As ondas estacionárias têm um número maior de harmônicos que em um tubo aberto nas duas extremidades. d) As ondas estacionárias têm um número menor de harmônicos que em um tubo aberto nas duas extremidades. e) O modo fundamental tem uma frequência menor que em um tubo aberto nas duas extremidades. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.4. Qual das afirmações abaixo, a respeito das ondas estacionárias em um tubo aberto em uma das extremidades, é verdadeira? a) O modo fundamental tem um comprimento de onda menor que em um tubo aberto na duas extremidades. b) As ondas estacionárias são ondas transversais, já que as ondas longitudinais não podem sair do tubo. c) As ondas estacionárias têm um número maior de harmônicos que em um tubo aberto nas duas extremidades. d) As ondas estacionárias têm um número menor de harmônicos que em um tubo aberto nas duas extremidades. e) O modo fundamental tem uma frequência menor que em um tubo aberto nas duas extremidades. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.5. Se as frequências dos três primeiros harmônicos do som produzido por um tubo de órgão são 200, 600 e 1000 Hz, o que se pode concluir a respeito do tubo? a) O tubo é aberto nas duas extremidades e tem 0,95 m de comprimento. b) O tubo é fechado em uma das extremidades e tem 0,95 m de comprimento. c) O tubo é fechado em uma das extremidades e tem 0,475 m de comprimento. d) O tubo é aberto nas duas extremidades e tem 0,475 m de comprimento. e) Nenhum tubo produz esse conjunto de harmônicos. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.5. Se as frequências dos três primeiros harmônicos do som produzido por um tubo de órgão são 200, 600 e 1000 Hz, o que se pode concluir a respeito do tubo? a) O tubo é aberto nas duas extremidades e tem 0,95 m de comprimento. b) O tubo é fechado em uma das extremidades e tem 0,95 m de comprimento. c) O tubo é fechado em uma das extremidades e tem 0,475 m de comprimento. d) O tubo é aberto nas duas extremidades e tem 0,475 m de comprimento. e) Nenhum tubo produz esse conjunto de harmônicos. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.6. Uma garrafa de refrigerante tem 15 cm de altura. Joel sopra paralelamente à boca da garrafa depois de esvaziá-la. Qual é, aproximadamente, a frequência fundamental do som produzido pela garrafa? a) 230 Hz b) 570 Hz c) 680 Hz d) 810 Hz e) 1100 Hz Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.7.6. Uma garrafa de refrigerante tem 15 cm de altura. Joel sopra paralelamente à boca da garrafa depois de esvaziá-la. Qual é, aproximadamente, a frequência fundamental do som produzido pela garrafa? a) 230 Hz b) 570 Hz c) 680 Hz d) 810 Hz e) 1100 Hz Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.8.1. A figura mostra três ondas produzidas pela superposição de duas ondas diferentes. Em qual dos três casos a diferença de frequência entre as duas ondas é menor? a) 1 b) 2 c) 3 d) 1 e 3 empatados Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.8.1. A figura mostra três ondas produzidas pela superposição de duas ondas diferentes. Em qual dos três casos a diferença de frequência entre as duas ondas é menor? a) 1 b) 2 c) 3 d) 1 e 3 empatados Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.8.2. Duas ondas, A e B, são superpostas. Em que circunstâncias são produzidos batimentos? a) Se A e B são ondas iguais que se propagam no mesmo sentido. b) Se A e B se propagam com velocidades diferentes. c) Se A e B são ondas iguais que se propagam em sentidos opostos. d) Se A e B são ondas iguais em tudo, menos na frequência, que é ligeiramente diferente. e) Se A e B são ondas iguais em tudo, menos na amplitude, que é ligeiramente diferente. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.8.2. Duas ondas, A e B, são superpostas. Em que circunstâncias são produzidos batimentos? a) Se A e B são ondas iguais que se propagam no mesmo sentido. b)Se A e B se propagam com velocidades diferentes. c) Se A e B são ondas iguais que se propagam em sentidos opostos. d) Se A e B são ondas iguais em tudo, menos na frequência, que é ligeiramente diferente. e) Se A e B são ondas iguais em tudo, menos na amplitude, que é ligeiramente diferente. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.9.1. Duas observadoras estacionárias, Ana e Beatriz, escutam o som proveniente de uma fonte em movimento. O som produzido pela fonte tem uma frequência constante fS. Beatriz ouve alternadamente duas frequências, f1 e f2; f1 > fS e f2 < fS. Ana ouve apenas uma frequência, f. Qual das opções abaixo é a explicação correta para essa situação? a) A fonte está se movendo mais devagar em relação a Ana do que em relação a Beatriz. b) A fonte está descrevendo uma parábola; Ana está no vértice da parábola e Beatriz está no interior da parábola. c) Ana está em um lugar onde o vento sopra com força e remove o efeito Doppler; Beatriz está em um lugar onde não está ventando. d) A fonte está descrevendo uma circunferência; Ana está no centro da circunferência e Beatriz está do lado de fora da circunferência. e) A fonte está descrevendo uma elipse; Ana está em um dos focos da elipse e Beatriz está do lado de fora da elipse. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.9.1. Duas observadoras estacionárias, Ana e Beatriz, escutam o som proveniente de uma fonte em movimento. O som produzido pela fonte tem uma frequência constante fS. Beatriz ouve alternadamente duas frequências, f1 e f2; f1 > fS e f2 < fS. Ana ouve apenas uma frequência, f. Qual das opções abaixo é a explicação correta para essa situação? a) A fonte está se movendo mais devagar em relação a Ana do que em relação a Beatriz. b) A fonte está descrevendo uma parábola; Ana está no vértice da parábola e Beatriz está no interior da parábola. c) Ana está em um lugar onde o vento sopra com força e remove o efeito Doppler; Beatriz está em um lugar onde não está ventando. d) A fonte está descrevendo uma circunferência; Ana está no centro da circunferência e Beatriz está do lado de fora da circunferência. e) A fonte está descrevendo uma elipse; Ana está em um dos focos da elipse e Beatriz está do lado de fora da elipse. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.9.2. Uma criança está se balançando com período constante, como mostra a figura. Em algum ponto à frente da criança, um apito estacionário emite um som de frequência fS. Em qual dos pontos indicados na figura a criança ouve o som mais grave? a) No ponto B, quando o balanço está se afastando do apito. b) No ponto B, quando o balanço está se aproximando do apito. c) No ponto C, quando o balanço está se afastando do apito. d) No ponto C, quando o balanço está se aproximando do apito. e) Nos pontos A e D. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.9.2. Uma criança está se balançando com período constante, como mostra a figura. Em algum ponto à frente da criança, um apito estacionário emite um som de frequência fS. Em qual dos pontos indicados na figura a criança ouve o som mais grave? a) No ponto B, quando o balanço está se afastando do apito. b) No ponto B, quando o balanço está se aproximando do apito. c) No ponto C, quando o balanço está se afastando do apito. d) No ponto C, quando o balanço está se aproximando do apito. e) Nos pontos A e D. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.9.3. A luz emitida pelos átomos de hidrogênio de uma galáxia distante, ao chegar à Terra, tem uma frequência menor que a luz emitida pelos mesmos átomos aqui na Terra. Os astrônomos empregam essa diferença para calcular a velocidade relativa entre a galáxia e a Terra, usando a equação do efeito Doppler. Qual é o efeito do movimento relativo sobre o comprimento de onda da luz? a) O comprimento de onda da luz não é afetado pelo movimento relativo. b) O comprimento de onda da luz emitida pela galáxia é maior que o comprimento de onda da mesma luz na Terra. c) O comprimento de onda da luz emitida pela galáxia é menor que o comprimento de onda da mesma luz na Terra. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 17.9.3. A luz emitida pelos átomos de hidrogênio de uma galáxia distante, ao chegar à Terra, tem uma frequência menor que a luz emitida pelos mesmos átomos aqui na Terra. Os astrônomos empregam essa diferença para calcular a velocidade relativa entre a galáxia e a Terra, usando a equação do efeito Doppler. Qual é o efeito do movimento relativo sobre o comprimento de onda da luz? a) O comprimento de onda da luz não é afetado pelo movimento relativo. b) O comprimento de onda da luz emitida pela galáxia é maior que o comprimento de onda da mesma luz na Terra. c) O comprimento de onda da luz emitida pela galáxia é menor que o comprimento de onda da mesma luz na Terra. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2
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