aula-31-ondulatoria-propriedades-fisiologicas-e-reflexao-do-som (1)

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Acústica
Corresponde ao estudo das ondas sonoras.
Sempre que escutamos um som, há um corpo material que vibra, produzindo este som. As ondas sonoras são ondas lon- gitudinais que se propagam num meio material, onda elástica, causando neste aumentos e diminuições na pressão (compressões e rarefações)
 (
2
)
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1
)
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www.fisicafacil.com.br
 
) (
Prof.
 
Rafael
 
Sisson
)
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www.fisicafacil.com.br
 
) (
Prof.
 
Rafael
 
Sisson
)
Infrassom e Ultrassom
Uma onda longitudinal propagando-se em um meio material com frequência inferior a 20 Hz é denominada Infrassom, e se sua frequência for superior a 20.000 Hz, ela é denominada Ultrassom. Logo, percebe-se que a faixa de frequência do Som Audível pelo homem é de 20 a 20.000 Hz.
O SONAR é um dispositivo onde os ultrassons são utilizados para localizar um objeto e medir a distância até ele, de modo semelhante ao que é feito pelos morcegos.
Velocidade do Som
 (
ATENÇÃO
 
!!!
O
 
som
 
é
 
uma
 
onda
 
mecânica
 
e
 
longitudinal
 
(nos
 
fludos
).
O
 
som
 
não
 
pode
 
ser
 
polarizado
 
e
 
não
 
se
 
propaga
 
no
 
vácuo.
)Em uma tempestade, embora um relâmpago e o trovão se- jam produzidos no mesmo instante, conseguimos ouvir o trovão um certo tempo após termos visto o relâmpago. Isto é explicado devido ao fato do relâmpago ser visto praticamente no mesmo instante que é produzido, visto que a velocidade da luz é muito grande (c= 3 x 108m/s);
Porém o intervalo entre a percepção do relâmpago e a do trovão representa o tempo gasto pela onda sonora chegar até nós. Para calcular a velocidade do som continua valendo a fór-
mula:
 (
V
 
=
 

 
.
 
f
)
No ar, a temperatura de 20oC, a velocidade do som
 (
V
 
= 340 m/s
)vale aproximadamente:
	 (
ATENÇÃO
 
!!!
As
 
ondas
 
sonoras
 
também 
propagam-se
 
em
 
outros
 
meios materiais.
>
>
V
 
gases
V
 
líquidos
V
 
sólidos
)
b) Reflexão do Som
No ECO, quando o observador for a própria fonte, a distância mínima deste até a parede refletora é de 17m.
 (
Macete
)Qualidades Fisiológicas do Som
· O TIMBRE depende do NÚMERO DE HARMÔNICOS
presentas na onda sonora.
a) ALTURA
· Permite diferenciar SONS GRAVES de SONS AGUDOS.
· Está diretamente relacionado com a FREQUÊNCIA DO SOM .
· ALTA FREQUÊNCIA = SOM AGUDO
· BAIXA FREQUÊNCIA = SOM GRAVE
b) INTENSIDADE (Volume)
· Permite diferenciar SONS FORTES de SONS FRACOS.
· Está diretamente relacionado à AMPLITUDE.
· GRANDE AMPLITUDE = SOM FORTE
· PEQUENA AMPLITUDE = SOM FRACO
c) TIMBRE
· Permite diferenciar sons de mesma altura e intensidade vindos de fontes diferentes.
· Diferenciam-se pelo FORMATO DA ONDA.
Efeito Doppler
O efeito Doppler permite a polícia determi- nar a velocidade de um automó- vel utilizando o
radar.
Além disso, permite percebermos se uma ambulância, com sua sirene ligada, aproxima-se ou afasta-se de nós, se um per- nilongo, nas noites mal dormidas, aproxima-se ou afasta-se de nossos ouvidos.
Tudo isso se deve a uma diferença entre a frequência real- mente emitida pela fonte, chamada FREQUÊNCIA REAL (f), e a frequência que recebemos quando há movimento relativo, chamada FREQUÊNCIA APARENTE (fo)´.
Percebe-se que entre a fonte e o observador pode haver:
a) APROXIMAÇÃO: neste caso a frequência aparente será maior que a frequência real.
b) AFASTAMENTO: neste caso a frequência aparente será menor que a frequência real.
 (
Macete
Ouvimos
 
som
 
agudo.
A
p
r
o
xi
MA
ção
)	
Cálculo da Frequência Aparente
v = velocidade da onda sonora
vo = velocidade do observador
vf = velocidade da fonte emissora
Testes
1- Dois sons no ar com a mesma altura diferem em inten- sidade. O mais intenso tem, tem relação ao outro,
a) apenas maior frequência.
b) apenas maior amplitude.
c) apenas maior velocidade de propagação.
d) maior amplitude e maior velocidade de propagação
e) maior amplitude, maior frequência e maior velocidade de propagação
2- Um gerador de áudio acoplado a um alto-falante produz ondas sonoras com diferentes frequências. Qual das frequências abaixo NÃO pode ser percebida pelo ouvido humano?
a) 5 Hz
b) 50 Hz
c) 500 Hz
d) 1.500 Hz
e) 15.000 Hz
3- O ouvido humano é capaz de ouvir sons entre 20 Hz e
20.000 Hz aproximadamente. A velocidade do som no ar é aproximadamente 340 m/s. O som mais grave que o ouvido humano é capaz de ouvir tem comprimento de onda:
a) 1,7 cm
b) 58,8 mm
c) 17 m
d) 6800 m
4 
- O som é uma onda longitudinal porque não apresenta:
a) reflexão
b) polarização
c) refração
d) interferência
e) difração
5 - Selecione a alternativa que apresenta as palavras que preenchem corretamente as três lacunas nas frases seguintes, respectivamente.
I. Aumentando a amplitude de uma onda sonora, aumenta a sua ............... .
II. O som da nota musical de 264 Hz (dó) é mais ..............
do que o som da nota musical de 396 Hz (sol).
III. No ar, o som percorre aproximadamente um quilômetro em cada	segundos.
a) intensidade - grave - três
b) frequência - grave - cinco
c) intensidade - grave - cinco
d) frequência - agudo - cinco
e) frequência - agudo - três
e) 6800 km	
6- Associe as características das ondas sonoras (coluna da direita) aos sons fundamentais das três notas musicais (coluna da esquerda) produzidos por diapasões e propa- gando-se no ar.
1. dó (264 Hz)	( ) maior comprimento de onda
2. mi (330 Hz)	( ) mais agudo 3. lá (440 Hz)
A sequência de números que estabelece as asso- ciações corretas na coluna da direita, quando lida de cima para baixo, é:
a) 1 - 2
b) 1 - 3
c) 2 - 1
d) 3 - 1
e) 3 - 2
7- Do som mais agudo ao mais grave de uma escala mu- sical, as ondas sonoras sofrem um aumento progressivo de:
a) comprimento de onda.
b) elongação.
c) velocidade.
d) frequência.
e) amplitude.
8 - O som mais grave detectável pelo ouvido humano tem, em média, frequência de 20 Hz e o mais agudo, 20000 Hz. Supondo a propagação de ambos no ar, a relação entre o comprimento de onda do som mais grave 1 e o comprimento de onda do som mais agudo 2, detectável pelo ouvido humano, é:
10- 
O efeito Doppler-Fizeau ocorre se existir 	 entre uma fonte de ondas periódicas e o observador. Este perceberá a	como maior, se a fonte se
 	 dele.
Selecione a alternativa que completa corretamente as lacunas.
a) movimento, frequência, aproximar
b) interferência, frequência, aproximar
c) movimento, amplitude, afastar
d) movimento, frequência, afastar
e) interferência, intensidade, aproximar
11- Uma onda sonora propaga-se no ar, com velocidade v e frequência f. Se a frequência da onda for duplicada,
a) o comprimento de onda duplica.
b) o comprimento de onda NÃO se altera.
c) o comprimento de onda se reduz à metade.
d) a velocidade de propagação da onda dobra.
e) a velocidade de propagação da onda se reduz à metade.
12- 		é a qualidade do som que permite distinguir um som grave de um agudo e que de- pende da	desse som.
a) Altura, frequência
b) Altura, amplitude
c) Intensidade, frequência
d) Intensidade, velocidade
e) Intensidade, amplitude
13- Um ouvinte, ao aproximar-se de uma fonte sonora em repouso, perceberá	da onda sonora
a) a frequência, inalterada
b) a frequência, aumentada
a) 1 = 2/2000 
b) 1 = 2/1000
c) 
a frequência, diminuída
d) o comprimento de onda, aumentado
1 = 2/1000
c) 1 = 2
d) 1 = 1000 2
e) 1 = 2000 2
9- Uma onda sonora, propagando-se no ar com frequência f, comprimento de onda  e velocidade n, atinge a superfície de uma piscina e continua a se propagar na água. Nesse processo, pode-se afirmar que:
a) apenas f varia.
b) apenas n varia.
c) apenas f e  variam.
d) apenas n e  variam.
e) apenas f e n variam.
e) o comprimento de onda, inalterado
14- Considere as seguintes afirmações
I- O apito do trem, para um observador em repouso, é mais agudo quando o trem está se aproximando do que quando o trem está se afastando do observador.
II- Quando uma fonte de ondas sonoras se aproxima de um observador fixo ocorre um encurtamento do comprimento de onda entre o observador e a fonte.
III- Quando um observador se aproxima de uma fonte sonora fixa, a frequência do som ouvido é maior do que quando o observador estáem repouso.
Quais estão corretas?
a) apenas I	b) apenas III c) apenas II e III	
d) apenas II e III	e) I, II e III
15 - Ajustando-se por meio de maior ou menor tração, as cordas de um violão e de um cavaquinho, pode se obter sons de igual.................; no entanto, o ouvido humano será capaz de distinguir os dois instrumentos, pois os sons gerados por eles diferirão pelo (a) .............. .
a) altura - intensidade.
b) timbre - intensidade.
c) altura - timbre.
d) timbre - altura.
e) intensidade - altura.
16- Considere as seguintes afirmações relativas às ondas sonoras.
I - Dois sons de mesma altura e mesma intensidade, emi- tidos por instrumentos diferentes, podem ser distinguidos devido aos seus timbres diferentes.
II - Quanto maior for a frequência de um som, mais agudo ele será.
III - Quanto maior for a amplitude de vibração de uma onda sonora, mais grave ela será.
IV - A altura e a intensidade de um som são caracterizados, respectivamente, pela amplitude e pela frequência da onda sonora correspondente.
Estão corretas
a) somente I e II.
b) somente II e III.
c) somente I e IV.
d) somente II e IV.
e) I, II, III e IV.
17 - Ondas sonoras são compressões e rarefações do meio material através do qual se propagam.
Podemos dizer que:
a) o som pode propagar-se através do vácuo.
b) o som não pode propagar-se através de um sólido.
c) o som somente se propaga através do ar.
d) as ondas sonoras transmitem-se mais rapidamente atra- vés de líquidos e sólidos do que através do ar.
e) para as ondas sonoras não se verificam os fenômenos de interferência nem de difração.
18 
- Um pianista bate as teclas de um piano A com mais força que as do piano B. isso possibilita afirmar que o som emitido pelo piano A tem maior	que o do piano B.
A palavra que melhor completa a lacuna do texto acima è:
a) intensidade.
b) timbre.
c) comprimento.
d) altura.
e) período.
19. Considere as afirmações abaixo:
I. O som se propaga no ar com uma velocidade de aproximada- mente 340m/s.
II. As velocidades de propagação do som no ar e no vácuo são aproximadamente iguais.
III. O eco é devido à reflexão do som. Quais delas são corretas?
a) apenas I.
b) apenas I e II.
c) apenas I e III.
d) apenas II e III.
e) I , II e III.
20. Considere as afirmações abaixo.
I. O eco é um fenômeno causado pela reflexão do som num anteparo.
II. O som grave é um som de baixa frequência.
III. Timbre é a qualidade que permite distinguir dois sons de mesma altura e intensidade emitidos por fontes diferentes.
São corretas as afirmações
a) I , apenas.
b) I e II apenas.
c) I e III apenas.
d) II e III apenas.
e) I , II e III.
21. Um observador, ao aproximar-se de uma fonte sonora esta- cionária, percebe uma onda sonora com:
a) a mesma frequência da fonte.
b) a frequência superior à da fonte.
c) a frequência inferior à da fonte.
d) o comprimento de onda inalterado.
e) o comprimento de onda aumentado.
22 . A tabela abaixo apresenta as frequências, em hertz, dos sons fundamentais de notas musicais produzidas por diapasões que vibram no ar, num mesmo ambiente.
	dó
	ré
	mi
	fá
	sol
	lá
	si
	264
	297
	330
	352
	396
	440
	495
A partir das informações fornecidas, podemos afirmar que:
a) o comprimento de onda do som lá é menor do que o do som
ré, mas ambos propagam-se com a mesma velocidade.
b) o som si é mais grave do que o som mi, mas ambos têm o mesmo comprimento de onda.
c) o som sol é mais alto do que o som dó e se propaga com maior velocidade.
d) o som fá é mais agudo do que o som ré, mas sua velocidade de propagação é menor.
e) o som lá tem maior velocidade de propagação do que o som
dó, embora seus comprimentos de onda sejam iguais.
23. Considere as seguintes afirmações a respeito de ondas trans- versais e longitudinais.
I. Ondas transversais podem ser polarizadas e ondas longitudi- nais não.
II. Ondas transversais podem sofrer interferência e ondas longi- tudinais não.
III. Ondas transversais podem apresentar efeito Doppler e ondas longitudinais não.
Quais estão corretas?
a) apenas I
b) apenas II
c) apenas III
d) apenas I e II
e) apenas II e III
24. Ondas sonoras e luminosas emitidas por fontes em movi- mento em relação a um observador são recebidas por este com frequência diferente da original. Este fenômeno, que permite saber, por exemplo, se uma estrela se afasta ou se aproxima da Terra, é denominado de efeito
a) Joule.
b) Oersted.
c) Doppler.
d) Volta.
e) Faraday.
25. 
Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo na medida em que elas aparecem.
Os valores usados para a medida da velocidade dos automóveis em estradas, tem como princípio de funcionamento o chamado efeito Doppler. O radar emite ondas eletromagnéticas que re- tornam a ele após serem refletidas no automóvel. A velocidade relativa entre o automóvel e o radar é determinada então a partir da diferença de	entre as ondas emitida e refletida.
Em um radar estacionado à beira da estrada a onda refletida por um automóvel que se aproxima apresenta	frequência
e	velocidade comparativamente à onda emitida
pelo radar.
a) Velocidade – igual – maior
b) Frequência – menor – igual
c) Velocidade – menor – maior
d) Frequência – maior – igual
e) Velocidade – igual – menor
26 - Numere a 2º coluna de acordo com a 1º.
1- Eco	( )é determinado(a) pela frequência da onda sonora.
2- Velocidade do som	( )depende das propriedades do
meio de propagação da onda sonora.
3- Altura do som	( )permite distinguir dois sons
de mesma frequência e amplitude emitidos por instrumentos diferentes.
4- Intensidade do som	( )depende da amplitude da
onda sonora.
5- Timbre
A sequência correta é: a) 3 – 2 – 5 – 4
b) 1 – 3 – 2 – 4
c) 3 – 1 – 4 – 5
d) 2 – 3 – 5 – 1
e) 1 – 2 – 3 – 4
 (
1)
 
B
7)
 
A
13)
 
B
19)
 
C
25)
 
D
2)
 
A
8)
 
D
14)
 
E
20)
 
E
26)
 
A
3)
 
C
9)
 
D
15)
 
C
21)
 
B
4)
 
B
10)
 
A
16)
 
A
22)
 
A
5)
 
A
11)
 
C
17)
 
D
23)
 
A
6)
 
B
12)
 
A
18)
 
A
24)
 
C
)Gabarito