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93Anglo enem 3 | FÍsica onda senoidal Crista Vale A A A C B D F E G Fonte (F) λ λ • Amplitude (A): altura de uma crista ou profundidade de um vale. • Frequência (f): número de oscilações realizadas pela fonte em dado intervalo de tempo. • Período (T): intervalo de tempo necessário para a fonte realizar uma oscilação completa. • Comprimento de onda (l): distância percorrida pela onda durante uma oscilação completa. Relação entre período e frequência T 1f Unidades do SI • Frequência, f → Hz (hertz) • Período, T → s (segundos) • Comprimento de onda, l → m (metros) • Velocidade, v → m/s (metros por segundo) equação fundamental da ondulatória v fv fv fλv fv fλv fv fv fv f 1 (PUCSP) Uma cena comum em filmes de ficção científica é a passagem de uma nave espacial em alta ve locidade, no espaço vazio, fazendo manobras com a ajuda de foguetes laterais, tudo isso acompanhado de um forte ruído. Assinale a alternativa correta. a) A cena é correta, pois não há problema com o fato de uma nave voar no espaço vazio. b) A cena é correta, porque é perfeitamente perceptível o ruído de uma nave no espaço vazio. c) A cena não é correta, pois o som não se propaga no vácuo. d) A cena não é correta, pois não é possível que uma nave voe no espaço vazio. e) A cena não é correta, pois não é possível fazer manobras no espaço vazio. O som, sendo onda mecânica, necessita da presença de um meio material para se propagar. Portanto, não é possível ouvir ruído no vácuo. 070_113_FIS_V3_AngloENEM.indd 93 8/8/13 12:44 PM 94 Anglo enem 3 | FÍsica 2 (UFSMRS) Uma máquina colheitadeira moderna incorpora um dispositivo de GPS, que funciona emitindo ondas eletromagnéticas a um satélite. Se o satélite está a uma distância de 240 km da colheitadeira e se as ondas eletromagnéticas têm comprimento de onda de 1,2 cm, a frequência das ondas e o tempo de ida são, respectivamente, em Hz e em s. Adote: velocidade da onda eletromagnética V = 3 2 108 m/s. a) 2,5 2 1014, 8 2 1025 b) 3,6 2 1012, 8 2 1026 c) 2,5 2 1010, 8 2 1024 d) 3,6 2 1010, 8 2 1025 e) 2,5 2 108, 8 2 1024 3 (FuvestSP) Um estudo de sons emitidos por instrumentos musicais foi realizado, usando um microfone ligado a um computador. O gráfico a seguir, reproduzido da tela do monitor, registra o movimento do ar captado pelo microfone, em função do tempo, medido em milissegundos, quando se toca uma nota mu sical em um violino. 0 5 10 t(ms) Nota dó ré mi fá sol lá si Frequência (Hz) 262 294 330 349 388 440 494 Consultando a tabela acima, podese concluir que o som produzido pelo violino era o da nota: (Dado: 1 ms 2 1023 s) a) dó. b) mi. c) sol. d) lá. e) si. Analisando o gráfico, concluímos que o período da onda é de aproximadamente 2,5 ms, ou 2,5 10 s3 . Da relação entre período e frequência, temos: T 1 f f 1 2,5 10 0,4 10 400Hz-3 3⇒ Pela tabela, essa frequência se aproxima mais da nota sol. Da equação fundamental: V = l ∙ f ⇒ 3 ∙ 108 = 1,2 ∙ 1022 ∙ f l f = 2,5 ∙ 1010 Hz Uma vez que a velocidade da onda é constante v = ∆s∆t ⇒ 3 2 10 8 = 240 2 103 lt l ∆t = 8 ∙ 10 24s 070_113_FIS_V3_AngloENEM.indd 94 8/8/13 12:44 PM 95Anglo enem 3 | FÍsica 4 (UFRJ – Adaptado) Um brinquedo muito divertido é o telefone de latas. Ele é feito com duas latas abertas e um barbante, que tem suas extremidades presas às bases das latas. Para utilizálo, é necessário que uma pessoa fale na “boca” de uma das latas e outra pessoa ponha seu ouvido na “boca” da outra lata, man tendo os fios esticados. Como no caso do telefone comum, também existe um comprimento de onda máximo em que o telefone de latas transmite bem a onda sonora. Sabendo que para certo telefone de latas o comprimento de onda máximo é 50 cm e que a velocidade do som no ar é igual a 340 m/s, a frequência mínima das ondas sonoras que são bemtransmitidas pelo telefone é de: a) 6,8 Hz. b) 170 Hz. c) 680 Hz. d) 3 400 Hz. e) 17 000 Hz. Sendo v 2 340 m/s e lmáx 2 50 cm 2 0,5 m, pela equação fundamental da ondulatória, temos: v fλ f v 340 0,5 f 680Hzmín. máx. mín.5 5 5λ ∴ 5 (FGVRJ) A avaliação radiológica de uma pessoa que apresentava dificuldades para escutar foi rea lizada determinandose o limiar de nível so noro de sua audição (mínimo audível) para várias frequências, para os ouvidos direito e esquerdo separadamente. Os resultados estão apresentados nos gráficos ao lado, onde a escala de frequência é logarítmi ca, e a de nível sonoro, linear. A partir desses gráficos, podese concluir que essa pessoa: a) não escuta um sussurro de 18 dB, indepen dente de sua frequência. b) percebe o som da nota musical lá, de 440 Hz, apenas com o ouvido esquerdo, independen te do nível sonoro. c) é surda do ouvido esquerdo. d) escuta os sons de frequências mais altas melhor com o ouvido direito do que com o esquerdo. e) escuta alguns sons sussurrados, de frequência abaixo de 200 Hz, apenas com o ouvido direito. 100 1000 ouvido direito ouvido esquerdo Frequência (Hz) N ív el s on or o (d B ) 10000 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5. Para frequências mais baixas, o nível sonoro em que a pessoa começa a escutar é menor no ouvido direito do que no ouvido esquerdo. Portanto, os sussurros abaixo dessa frequência são escutados melhor pelo ouvido direito do que pelo esquerdo. 070_113_FIS_V3_AngloENEM.indd 95 8/8/13 12:44 PM