Problemas de Física

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1. (ITA - 2004)Um tubo sonoro de comprimento l, fechado
numa das extremidades, entra em ressonância, no seu
modo fundamental, com o som emitido por um fio, fix-
ado nos extremos, que também vibra no modo fundamen-
tal. Sendo L o comprimento do fio, m sua massa e c, a
velocidade do som no ar, pode-se afirmar que a tensão
submetida ao fio é dada por:
(a)
( c
2L
)2
ml
(b)
( c
2l
)2
mL
(c)
(c
l
)2
mL
(d)
(c
l
)2
ml
(e) n.d.a
2. (ITA - 2004) Na figura F1 e F2 são fontes sonoras idên-
ticas que emitem, em fase, ondas de frequência f e com-
primento de onda λ. A distância d entre as fontes é igual
a 3λ. Pode-se então afirmar que a menor distância não
nula, tomada a partir de F2, ao longo do eixo x, para a
qual ocorre interferência construtiva, é igual a
(a) 4λ/5
(b) 5λ/4
(c) 3λ/2
(d) 2λ
(e) 4λ
3. (ITA - 2005)São de 100 Hz e 125 Hz, respectivamente, as
frequências de duas harmônicas adjacentes de uma onda
estacionária no trecho horizontal de um cabo esticado, de
comprimento l = 2 m e densidade linear de massa igual
a 10 g/m (veja a figura). Considerando a aceleração da
gravidade g = 10 m/s2, a massa do bloco suspenso deve
ser de:
(a) 10 kg
(b) 16 kg
(c) 60 kg
(d) 100 kg
(e) 10000 kg
4. (ITA - 2005) Uma banda de rock irradia certa potência
em um nível de intensidade sonora igual a 70 decibéis.
Para elevar esse nível a 120 decibéis, a potência irradiada
deverá ser elevada de:
(a) 71%
(b) 171%
(c) 7100%
(d) 9999900%
(e) 10000000%
5. (ITA - 2007)A figura mostra dois alto-falantes alinhados
em fase por um amplificador de áudio na frequência de 170
Hz. Considere que seja desprezível a variação da intensi-
dade do som de cada um dos alto-falantes com a distância
e que a velocidade do som é de 340 m/s. A maior distân-
cia entre dois máximos de intensidade da onda sonora
formada entre os alto-falantes é igual a
(a) 2 m
(b) 3 m
(c) 4 m
(d) 5 m
(e) 6 m
6. (ITA - 2007) Numa planície, um balão meteorológico
com um emissor e receptor de som é arrastado por um
vento forte de 40 m/s contra a base de uma montanha.
A frequência do som emitido pelo balão é de 570 Hz e
a velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s.
Assinale a opção que indica a frequência refletida pela
montanha e registrada no receptor do balão.
(a) 450 Hz
(b) 510 Hz
(c) 646 Hz
(d) 722 Hz
(e) 1292 Hz
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7. (ITA - 2008) Um apreciador de música ao vivo vai a um
teatro, que não dispõe de amplificação eletrônica, para
assistir a um show de seu artista predileto. Sendo detal-
hista, ele toma todas as informações sobre as dimensões
do auditório, cujo teto é plano e nivelado. Estudos com-
parativos em auditórios indicam preferência para aqueles
em que seja de 30 ms a diferença de tempo entre o som di-
reto e aquele que primeiro chega após uma reflexão. Por-
tanto, ele conclui que deve se sentar a 20 m do artista,
na posição indicada na figura. Admitindo a velocidade do
som no ar de 340 m/s, a que altura h deve estar o teto
com a relação à sua cabeça?
8. (ITA - 2011) O tubo mais curto de um órgão típico de
tubos tem um comprimento de aproximadamente 7 cm.
Qual é o harmônico mais alto na faixa audível, consider-
ada como estando entre 20 Hz e 20.000 Hz, de um tubo
deste comprimento aberto nas duas extremidades?
9. (ITA - 2011) Uma pessoa de 80,00 kg deixa-se cair ver-
ticalmente de uma ponte amarrada a uma corda elástica
de “bungee jumping” com 16,0 m de comprimento. Con-
sidere que a corda se esticará até 20,0 m de comprimento
sob a ação do peso. Suponha que, em todo o trajeto, a
pessoa toque continuamente uma vuvuzela, cuja frequên-
cia natural é de 235 Hz. Qual(is) é(são) a(s) distância(s)
abaixo da ponte em que a pessoa se encontra para que um
som de 225 Hz seja percebido por alguém parado sobre a
ponte?
(a) 11,4 m
(b) 11,4 m e 14,4 m
(c) 11,4 m e 18,4 m
(d) 14,4 m e 18,4 m
(e) 11,4 m, 14,4 m e 18,4 m
10. (ITA - 2015) Um fio de comprimento L e massa especí-
fica linear µ é mantido esticado por uma força F em suas
extremidades. Assinale a expressão do tempo que um
pulso demora para percorre-lo.
(a) 2LF
µ
(b) F
2πLµ
(c) L
√
µ
F
(d) L
π
√
µ
F
(e) L
2π
√
µ
F
11. (ITA - 2016) Um dado instrumento, emitindo um único
som de frequência f0, é solto no instante t = 0s de uma
altura h em relação ao chão onde você, imóvel, mede a
frequência f que a cada instante chega aos seus ouvidos.
O gráfico resultante de 1
f
xt mostra uma reta de coefi-
ciente angular -3 · 10−5. Desprezando a resistência do ar,
determine o valor de f0.
12. (ITA - 2017) Duas cordas de mesmo comprimento, de
densidades µ1 e µ2, tendo a primeira o dobro da massa
da outra, são interconectadas formando uma corda única
afixada em anteparos Inter distantes de l. Dois pulsos
propagam-se ao mesmo tempo em sentidos opostos nessa
corda. Determine o instante e a posição em que os pulsos
se encontram sabendo que a corda está submetida a uma
tensão T.
13. (ITA - 2017) Uma corda harmônica propaga-se para a
direita com velocidade constante em uma corda de densi-
dade linear µ = 0,4 g/cm. A figura mostra duas fotos da
corda, uma num instante t = 0s e a outra no instante t =
0,5s. Considere as seguintes afirmativas:
I. A velocidade mínima do ponto P da corda é de 3 m/s.
II. O ponto P realiza um movimento oscilatório com
período de 0,4 s.
III. A corda está submetida a uma tensão de 0,36 N. Assi-
nale a(s) afirmativa(as) possível(possíveis) para o movi-
mento da onda na corda
(a) I
(b) II
(c) III
(d) I e II
(e) II e III
14. (ITA - 2018) Em Queixa a polícia, um músico depõe ter
sido quase atropelado por um carro, tendo distinguido
o som em Mi da buzina na aproximação do carro e em
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Ré, no seu afastamento. Então, com base no fato de ser
10/9 a relação das frequências vMi/vRé, a perícia técnica
conclui que a velocidade do carro, em km/h, deve ter sido
aproximadamente de
(a) 64
(b) 71
(c) 83
(d) 102
(e) 130
1. B
2. B
3. A
4. D
5. E
6. D
7. 11,3 m
8. N = 8
9. C
10. C
11. 980 Hz
12. l
4
√
µ1
T
(1+
√
2
2 )
13. E
14. A