Estudo Ativo Vol 3 - Ciências da Natureza-397-399

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6. (Unisinos 2021)
Um dos experimentos mais conhecidos da teoria 
ondulatória é o da onda estacionária estabelecida 
numa corda tensionada, semelhante ao ilustrado 
na figura a seguir. Neste experimento, uma corda 
fica presa entre duas extremidades, uma conectada 
a uma unidade acústica, que, por sua vez, é ligada 
a um amplificador de sinais oscilantes emitidos por 
um gerador eletrônico, enquanto que a outra extre-
midade fica ligada a uma massa fixa m, responsável 
por tensionar a referida corda.
Considere as afirmações sobre ondas estacionárias e 
sobre o experimento representado na figura acima.
I. Um dos fenômenos ondulatórios responsáveis pelo 
surgimento das ondas estacionárias em cordas ten-
sionadas é a interferência.
II. Se a onda estacionária mostrada na figura se pro-
pagar na corda de 90 cm de comprimento com uma 
velocidade de 45 m/s, a frequência fundamental de 
ressonância do sistema será de 50 Hz.
III. A quantidade de harmônicos formados na corda de 
90 cm é independente da frequência da unidade 
acústica.
Sobre as proposições acima, pode-se afirmar que 
a) apenas I está correta. 
b) apenas II está correta. 
c) I e II estão corretas. 
d) I e III estão corretas. 
e) I, II e III estão corretas. 
7. (Fmp 2020)
Instrumentos musicais como o violão geram som a 
partir da vibração de suas cordas. A Figura abaixo 
é o esquema de uma corda de violão, vibrando e 
emitindo a nota lá, de frequência 110 Hz.
A velocidade de propagação, em m/s, da onda nessa 
corda é, aproximadamente, 
a) 46,5 
b) 84,6 
c) 169 
d) 71,5 
e) 143 
8. (Unesp 2023)
Nos instrumentos musicais de corda, as cordas apre-
sentam diferentes espessuras e diferentes densida-
des lineares de massa, para que aquelas que emitem 
sons mais graves não precisem ser muito longas, o 
que inviabilizaria a construção do instrumento.
Para ilustrar o fato de que cordas que emitem sons 
mais graves precisariam ser muito longas, considere 
duas cordas, 1 e 2, ambas com extremidades fixas, 
que apresentem espessuras iguais, mesma densidade 
linear de massa e que estejam submetidas à mesma 
força de tração.
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Quando essas cordas vibram em seus modos fundamen-
tais, a frequência da onda sonora emitida pela corda 1 
é 150 vezes maior do que a frequência da onda sonora 
emitida pela corda 2. Sabendo que a corda 1 mede L1 = 
5 cm, o comprimento L2 da corda 2 deve ser de 
a) 7,5 m. 
b) 8,0 m. 
c) 5,0 m. 
d) 2,5 m. 
e) 1,5 m. 
9. (Albert Einstein - Medicina 2023)
A velocidade de propagação de uma onda em uma 
corda pode ser calculada pela expressão v T=
n
 
em que T é a intensidade da força com que a corda 
é tracionada e µ é sua densidade linear de massa. 
Considere que uma corda tenha massa de 120 g, 3 
m de comprimento e que se pretenda estabelecer 
ondas estacionárias nessa corda, como representado 
na figura.
Para que a frequência de oscilação das ondas nessa 
corda seja de 30 Hz, deve-se submetê-la a uma força 
de tração de intensidade 
a) 108 N. 
b) 144 N. 
c) 216 N. 
d) 180 N. 
e) 72 N. 
10. (Ime 2022)
Gás v [m/s]
argônio 319
criptônio 221
hélio 1007
hidrogênio 1270
oxigênio 326
xenônio 178
fonte: https://pages.mtu.edu/~suits/SpeedofSoundOther.html
A tabela mostra a velocidade v do som, a 20°C e 
1 atm, em seis gases diferentes. Quando um tubo 
aberto em uma das extremidades é enchido com oxi-
gênio, a frequência do primeiro harmônico do som 
produzido pelo tubo é 163 Hz. Quando o oxigênio 
é substituído por um dos cinco gases restantes, a 
frequência do quinto harmônico do som produzido 
pelo tubo é 2517,5 Hz. Isso significa que o gás esco-
lhido para o segundo experimento foi o: 
a) argônio 
b) criptônio 
c) hélio 
d) hidrogênio 
e) xenônio 
11. (Fgv 2021)
A figura mostra dois recipientes cilíndricos idên-
ticos, R e S, de altura 35 cm, contendo água até 
diferentes alturas, hR e hS.
Colocando-se um alto-falante que emite um som de 
frequência 850 Hz sobre cada recipiente, separada-
mente, verifica-se que eles funcionam como tubos 
sonoros fechados em uma extremidade e abertos 
na outra, ocorrendo ressonância em ambos. Consi-
derando-se a velocidade de propagação do som no 
ar igual a 340 m/s, a diferença entre as alturas da 
água nos dois recipientes, hS - hR, é igual a 
a) 10 cm. 
b) 12 cm. 
c) 15 cm. 
d) 18 cm. 
e) 20 cm. 
12. (Esc. Naval 2020)
No esquema da figura abaixo, uma fonte coloca uma 
corda a vibrar, no modo fundamental, com uma 
frequência de 200 Hz. Considere que a corda seja 
inextensível e a polia ideal. Considere ainda que a 
massa do bloco nessa situação seja 4 kg e a distân-
cia igual a 50 cm.
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Quadruplicando a massa da bloco, qual seria a nova 
frequência de oscilação se a corda fosse posta a 
vibrar novamente no modo fundamental?
(Dado: g = 10m/(s2))
a) 100 Hz 
b) 200 Hz 
c) 300 Hz 
d) 400 Hz 
e) 500 Hz 
13. (Enem PPL)
Em uma flauta, as notas musicais possuem frequên-
cias e comprimentos de onda (m ) muito bem defi-
nidos. As figuras mostram esquematicamente um 
tubo de comprimento L, que representa de forma 
simplificada uma flauta, em que estão representa-
dos: em A o primeiro harmônico de uma nota musi-
cal (comprimento de onda m A), em B seu segundo 
harmônico (comprimento de onda m B) e em C o 
seu terceiro harmônico (comprimento de onda m C), 
onde m A > m B > m C.
Em função do comprimento do tubo, qual o compri-
mento de onda da oscilação que forma o próximo 
harmônico? 
a) L/4 
b) L/5 
c) L/2 
d) L/8 
e) 6L/8 
14. (Ita 2021)
Um violão é um instrumento sonoro de seis cordas de 
diferentes propriedades, fixas em ambas as extremi-
dades, acompanhadas de uma caixa de ressonância. 
Diferentes notas musicais são produzidas tangendo 
uma das cordas, podendo-se ou não alterar o seu 
comprimento efetivo, pressionando-a com os dedos 
em diferentes pontos do braço do violão. A respeito 
da geração de sons por esse instrumento são feitas 
quatro afirmações:
I. Cordas mais finas, mantidas as demais propriedades 
constantes, são capazes de produzir notas mais agu-
das.
II. O aumento de 1,00% na tensão aplicada sobre uma 
corda acarreta um aumento de 1,00% na frequência 
fundamental gerada.
III. Uma corda de nylon e uma de aço, afinadas na 
mesma frequência fundamental, geram sons de tim-
bres distintos.
IV. Ao pressionar uma corda do violão, o musicista gera 
um som de frequência maior e comprimento de onda 
menor em comparação ao som produzido pela corda 
tocada livremente.
Considerando V como verdadeira e F como falsa, as 
afirmações I, II, III e IV são, respectivamente, 
a) V V V V. 
b) F V V V. 
c) V F V V. 
d) V V F V. 
e) V V V F. 
15. (Efomm 2020)
Uma corda homogênea de massa não desprezível e 
comprimento L é pendurada no teto, sendo mantida 
na vertical, sustentando apenas seu próprio peso. 
Se uma perturbação é feita em sua extremidade 
inferior, o tempo que leva para essa perturbação se 
propague até a extremidade superior vale 
a) 2g
L
g
2L 2 g
L
g
7L 3 g
L 
b) 2g
L
g
2L 2 g
L
g
7L 3 g
L 
c) 2g
L
g
2L 2 g
L
g
7L 3 g
L 
d) 2g
L
g
2L 2 g
L
g
7L 3 g
L 
e) 2g
L
g
2L 2 g
L
g
7L 3 g
L 
16. (Famerp 2023)
A figura mostra uma onda estacionária na corda X 
de um instrumento musical. Essa corda está fixa nas 
extremidades A e B.