ONDULATÓRIA - Lista 4 - Aulas 9, 10 e 11 - ACÚSTICA CONCEITOS FUNDAMENTAIS, TIMBRE, ALTURA e INTENSIDADE SONORA

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EXC066. (Enem PPL) Visando reduzir a poluição sonora de uma cidade, a Câmara de Vereadores aprovou uma 
lei que impõe o limite máximo de 40 dB (decibéis) para o nível sonoro permitido após as 22 horas. 
Ao aprovar a referida lei, os vereadores estão limitando qual característica da onda? 
a) A altura da onda sonora. 
b) A amplitude da onda sonora. 
c) A frequência da onda sonora. 
d) A velocidade da onda sonora. 
e) O timbre da onda sonora. 
 
 
EXC067. (Pucsp) Para determinar a profundidade de um poço de petróleo, um cientista emitiu com uma fonte, 
na abertura do poço, ondas sonoras de frequência 220 Hz. Sabendo-se que o comprimento de onda, durante o 
percurso, é de 1,5 m e que o cientista recebe como resposta um eco após 8 s, a profundidade do poço é 
a) 2640 m b) 1440 m c) 2880 m d) 1320 m e) 330 m 
 
 
EXC068. (G1 - utfpr) Sobre ondas sonoras, considere as seguintes informações: 
 
I. Decibel (dB) é a unidade usada para medir a característica do som que é a sua altura. 
II. A frequência da onda ultrassônica é mais elevada do que a da onda sonora. 
III. Eco e reverberação são fenômenos relacionados à reflexão da onda sonora. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) II e III. 
 
 
EXC069. (Uece) No ouvido, para a chegada de informações sonoras ao cérebro, o som se propaga, de modo 
simplificado, por três meios consecutivos: o ar, no ouvido médio, um meio sólido (os ossos martelo, bigorna e 
estribo) e um meio líquido, no interior da cóclea. Ao longo desse percurso, as ondas sonoras têm 
a) mudança de frequência de um meio para o outro. 
b) manutenção da amplitude entre os meios. 
c) mudança de velocidade de propagação de um meio para o outro. 
d) manutenção na forma de onda e na frequência entre os meios. 
 
 
EXC070. (Uerj) Para localizar obstáculos totalmente submersos, determinados navios estão equipados com 
sonares, cujas ondas se propagam na água do mar. Ao atingirem um obstáculo, essas ondas retornam ao sonar, 
possibilitando assim a realização de cálculos que permitem a localização, por exemplo, de um submarino. 
 
Admita uma operação dessa natureza sob as seguintes condições: 
- Temperatura constante da água do mar; 
- Velocidade da onda sonora na água igual a 1450 m/s; 
 
- Distância do sonar ao obstáculo igual a 290 m. 
Determine o tempo, em segundos, decorrido entre o instante da emissão da onda pelo sonar e o de seu retorno 
após colidir com o submarino. 
 
 
EXC071. (Acafe) O ouvido humano é o responsável pelo nosso sentido auditivo. Ele distingue no som três 
qualidades que são: altura, intensidade e timbre. A altura é a qualidade que permite ao mesmo diferenciar sons 
graves de sons agudos, dependendo somente da frequência do som. 
 
Considerando os conhecimentos sobre ondas sonoras e o exposto acima, assinale a alternativa correta que 
completa as lacunas das frases a seguir. 
 
Podemos afirmar que o som será mais _______ quanto ________ for sua frequência. 
a) grave - maior b) agudo - menor c) agudo - maior d) intenso - maior 
 
 
EXC072. (G1) Um menino gritou e, um segundo depois ouviu o eco de seu grito. Se naquele momento a 
velocidade do som era de 340m/s, qual a distância entre o menino e a parede que produziu o eco? 
 
 
EXC073. (Pucrs) Nossos sentidos percebem de forma distinta características das ondas sonoras, como: 
frequência, timbre e amplitude. Observações em laboratório, com auxílio de um gerador de áudio, permitem 
verificar o comportamento dessas características em tela de vídeo e confrontá-las com nossa percepção. Após 
atenta observação, é correto concluir que as características que determinam a altura do som e a sua intensidade 
são, respectivamente, 
a) frequência e timbre. 
b) frequência e amplitude. 
c) amplitude e frequência. 
d) amplitude e timbre. 
e) timbre e amplitude. 
 
 
EXC074. (Unesp) Em ambientes sem claridade, os morcegos utilizam a ecolocalização para caçar insetos ou 
localizar obstáculos. Eles emitem ondas de ultrassom que, ao atingirem um objeto, são refletidas de volta e 
permitem estimar as dimensões desse objeto e a que distância se encontra. Um morcego pode detectar corpos 
muito pequenos, cujo tamanho seja próximo ao do comprimento de onda do ultrassom emitido. 
 
Suponha que um morcego, parado na entrada de uma caverna, emita ondas de ultrassom na frequência de 
60 kHz, que se propagam para o interior desse ambiente com velocidade de 340 m s. Estime o comprimento, 
em mm, do menor inseto que esse morcego pode detectar e, em seguida, calcule o comprimento dessa caverna, 
em metros, sabendo que as ondas refletidas na parede do fundo do salão da caverna são detectadas pelo 
morcego 0,2s depois de sua emissão. 
 
 
EXC075. (Enem PPL) O princípio básico de produção de imagens em equipamentos de ultrassonografia é a 
produção de ecos. O princípio pulso-eco refere-se à emissão de um pulso curto de ultrassom que atravessa os 
tecidos do corpo. No processo de interação entre o som e órgãos ou tecidos, uma das grandezas relevantes é a 
impedância acústica, relacionada à resistência do meio à passagem do som, definida pelo produto da densidade 
( )ρ do material pela velocidade (v) do som nesse meio. Quanto maior a diferença de impedância acústica entre 
duas estruturas, maior será a intensidade de reflexão do pulso e mais facilmente será possível diferenciá-las. A 
tabela mostra os diferentes valores de densidade e velocidade para alguns órgãos ou tecidos. 
 
 
Estruturas 
3
kg
m
ρ
 
 
 
 
m
v
s
 
 
 
 
Cérebro 1.020 1.530 
Músculo 1.040 1.580 
Gordura 920 1.450 
Osso 1.900 4.040 
 
CAVALCANTE, M. A.; PEÇANHA, R.; LEITE, V. F. Princípios básicos de imagens ultrassônicas e a 
determinação da velocidade do som no ar através do eco. Física na Escola, n. 1, 2012 (adaptado). 
 
Em uma imagem de ultrassom, as estruturas mais facilmente diferenciáveis são 
a) osso e gordura. b) cérebro e osso. c) gordura e cérebro. d) músculo e cérebro. e) gordura e músculo. 
 
 
EXC076. (Enem) Ao ouvir uma flauta e um piano emitindo a mesma nota musical, consegue-se diferenciar esses 
instrumentos um do outro. 
 
Essa diferenciação se deve principalmente ao(a) 
a) intensidade sonora do som de cada instrumento musical. 
b) potência sonora do som emitido pelos diferentes instrumentos musicais. 
c) diferente velocidade de propagação do som emitido por cada instrumento musical 
d) timbre do som, que faz com que os formatos das ondas de cada instrumento sejam diferentes. 
e) altura do som, que possui diferentes frequências para diferentes instrumentos musicais. 
 
 
EXC077. (Enem) Em uma linha de transmissão de informações por fibra óptica, quando um sinal diminui sua 
intensidade para valores inferiores a 10 dB, este precisa ser retransmitido. No entanto, intensidades superiores 
a 100 dB não podem ser transmitidas adequadamente. A figura apresenta como se dá a perda de sinal (perda 
óptica) para diferentes comprimentos de onda para certo tipo de fibra óptica. 
 
Qual é a máxima distância, em km, que um sinal pode ser enviado nessa fibra sem ser necessária uma 
retransmissão? 
a) 6 b) 18 c) 60 d) 90 e) 100 
 
 
EXC078. (Ebmsp) A estrutura da “nova família brasileira” aliada ao intenso ritmo de vida daqueles que vivem em 
grandes cidades e capitais do País são fatores sociais que refletem diretamente no conceito atual do mercado 
imobiliário. O século XXI identifica significativa redução no número de membros da família que dividem o mesmo 
teto, resultando no crescimento da procura por apartamentos menores, cerca de 40 a 70 metros quadrados, e 
por edifícios residenciais que possuam maior distância entre eles. 
 
Disponível em: <http://www.conviverurbanismo.com.br/index.php?option=com_content&view=article&id=225: 
estrutura-familiar-brasileira-muda-e-reflete-novo-com>. Acesso em:6 out. 2015. 
 
Em um condomínio com edifícios residenciais, a distância entre os prédios é igual a 10,0 m, sabendo-se que um 
operário, que realiza uma obra em um prédio, ao ligar uma serra elétrica, esta emite uma onda sonora de 
intensidade média igual a 2–11,0 10 W m , determine a potência total irradiada por essa fonte nos primeiros 
prédios que o circunda, considerando π igual a 3. 
 
 
 
EXC079. (Unicamp) O menor intervalo de tempo entre dois sons percebido pelo ouvido humano é de 0,10 s. 
Considere uma pessoa defronte a uma parede em um local onde a velocidade do som é de 340 m/s. 
 
a) Determine a distância x para a qual o eco é ouvido 3,0 s após a emissão da voz. 
b) Determine a menor distância para que a pessoa possa distinguir a sua voz e o eco. 
 
 
EXC080. (Unioeste) O Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN) recentemente alterou a resolução que 
regulamentava o valor do nível sonoro permitido que poderia ser emitido por um veículo automotor. A norma 
antiga, no seu artigo primeiro, diz o seguinte: 
 
“A utilização, em veículos de qualquer espécie, de equipamento que produza som só será permitida, nas vias 
terrestres abertas à circulação, em nível sonoro não superior a 80 decibéis, medido a 7 metros de distância do 
veículo” (BRASIL, 2006). 
 
Considerando-se um alto-falante como uma fonte pontual e isotrópica de som, que emite ondas sonoras 
esféricas, assinale a alternativa CORRETA que indica a potência mínima que ele deve possuir para produzir um 
nível sonoro de 80 decibéis a 7 metros de distância. 
 
Dados: Limiar de audibilidade 
12 2
0I 10 W m
−= e 3.π = 
Fonte: BRASIL, Min. das Cidades. CONTRAN - Conselho Nacional de Trânsito. Resolução nº 204, de 20-10-
2006 regulamenta o volume e a frequência dos sons produzidos por equipamentos utilizados em veículos. p. 1-
4, out. 2006. 
a) 
25,88 10 W.− b) 
211,76 10 W.− c) 
22,94 10 W.− d) 
23,14 10 W.− e) 
25,60 10 W.− 
 
 
EXC081. (Unesp) Define-se a intensidade de uma onda (I) como potência transmitida por unidade de área 
disposta perpendicularmente à direção de propagação da onda. Porém, essa definição não é adequada para 
medir nossa percepção de sons, pois nosso sistema auditivo não responde de forma linear à intensidade das 
ondas incidentes, mas de forma logarítmica. Define-se, então, nível sonoro ( )β como 
0
I
10log ,
I
β = sendo β 
dado em decibels (dB) e 
12 2
0I 10 W m .
−= 
 
Supondo que uma pessoa, posicionada de forma que a área de 
5 26,0 10 m− de um de seus tímpanos esteja 
perpendicular à direção de propagação da onda, ouça um som contínuo de nível sonoro igual a 60 dB durante 
5,0 s, a quantidade de energia que atingiu seu tímpano nesse intervalo de tempo foi 
a) 
81,8 10 J.− b) 
123,0 10 J.− c) 
103,0 10 J.− d) 
141,8 10 J.− e) 
96,0 10 J.− 
 
 
EXC082. (Ufpe) Quando uma pessoa se encontra a 0,5 m de uma fonte sonora puntiforme, o nível de intensidade 
do som emitido é igual a 90 dB. A quantos metros da fonte ela deve permanecer de modo que o som tenha a 
intensidade reduzida ao nível mais suportável de 70 dB? O nível de intensidade sonora, medido em decibéis 
(dB), é calculado através da relação: N = 10 log (I/I0), onde I0 é uma unidade padrão de intensidade. 
 
EXC083. (Fuvest) O nível de intensidade sonora , em decibéis (dB), é definido pela expressão 
10 010 log (I I ), = na qual I é a intensidade do som em 
2W m e 
12 2
0I 10 W m
−= é um valor de referência. Os 
valores de nível de intensidade sonora 0 = e 120 dB = correspondem, respectivamente, aos limiares de 
audição e de dor para o ser humano. Como exposições prolongadas a níveis de intensidade sonora elevados 
podem acarretar danos auditivos, há uma norma regulamentadora (NR-15) do Ministério do Trabalho e Emprego 
do Brasil, que estabelece o tempo máximo de 8 horas para exposição ininterrupta a sons de 85 dB e especifica 
que, a cada acréscimo de 5 dB no nível da intensidade sonora, deve-se dividir por dois o tempo máximo de 
exposição. A partir dessas informações, determine 
 
 
a) a intensidade sonora dI correspondente ao limiar de dor para o ser humano; 
b) o valor máximo do nível de intensidade sonora  em dB, a que um trabalhador pode permanecer exposto 
por 4 horas seguidas; 
c) os valores da intensidade I e da potência P do som no tímpano de um trabalhador quando o nível de 
intensidade sonora é 100 dB. 
 
Note e adote: 
3π = 
Diâmetro do tímpano 1cm= 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GABARITO: 
 
EXC066:[B] EXC067:[D] 
 
EXC068:[E] 
EXC069:[C] 
EXC070:t = 0,4 s 
EXC071:[C] 
EXC072:d = 170 m 
EXC073:[B] 
EXC074: 
a) L = 5,7 mm 
b) d = 34 m 
EXC075:[A] 
EXC076:[D] 
EXC077:[D] 
EXC078: P = 120 W 
EXC079: 
a) x = 510 m 
b) d = 17 m 
EXC080:[A] 
EXC081:[C] 
EXC082: Rf = 5 m 
EXC083: 
a) I = 1 W/m2 
b) 90dB.β = 
c) P = 7,5 x 10-7 W