Fisica 2 - Ramalho-550-552

Prévia do material em texto

501
C
a
p
ít
u
lo
 1
9
 • 
A
cú
st
ic
a
501
R
ep
ro
d
uç
ão
 p
ro
ib
id
a.
 A
rt
.1
84
 d
o 
C
ód
ig
o 
P
en
al
 e
 L
ei
 9
.6
10
 d
e 
19
 d
e 
fe
ve
re
iro
 d
e 
19
98
.
T. 472 (UFSCar­SP) Com o carro parado no congestiona­
mento sobre o centro de um viaduto, um motorista 
pôde constatar que a estrutura deste estava osci­
lando intensa e uniformemente. Curioso, pôs­se 
a contar o número de oscilações que estavam 
ocorrendo. Conseguiu contar 75 “sobes e desces” 
da estrutura no tempo de meio minuto, quando 
teve que abandonar a contagem devido ao reinício 
lento do fluxo de carros.
T. 473 (Cesgranrio­RJ) Uma corda de violão é mantida 
tensionada quando presa entre dois suportes fixos 
no laboratório. Posta a vibrar, verifica­se que a mais 
baixa frequência em que se consegue estabelecer 
uma onda estacio nária na corda é f0 5 100 Hz. 
Assim, qual das opções a seguir apresenta a suces­
são completa das quatro próximas fre quências pos­
síveis para ondas estacionárias na mesma corda?
a) 150 Hz, 200 Hz, 250 Hz, 300 Hz
b) 150 Hz, 250 Hz, 350 Hz, 450 Hz
c) 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, 500 Hz
d) 200 Hz, 400 Hz, 600 Hz, 800 Hz
e) 300 Hz, 500 Hz, 700 Hz, 900 Hz
 Mesmo em movimento, observou que conforme 
percorria lentamente a outra metade a ser trans­
posta do viaduto, a amplitude das oscilações que 
havia inicialmente percebido gradativamente 
diminuía, embora mantida a mesma relação com 
o tempo até finalmente cessar na chegada em solo 
firme. Levando em conta essa medição, pode­se 
concluir que a próxima forma estacionária de osci­
lação desse viaduto deve ocorrer para a frequência, 
em Hz, de:
a) 15,0 d) 5,0
b) 9,0 e) 2,5
c) 7,5
T. 469 No esquema representa­se uma tubulação rami­
ficada por onde se propaga som de frequência de 
1.000 Hz e velocidade de 340 m/s.
T. 470 (ITA­SP) Na figura, F1 e F2 são fontes sonoras idên­
ticas que emitem, em fase, ondas de frequência f 
e comprimento de onda H. A distância d entre as 
fontes é igual a 3 H. Pode­se 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:
P
90 cm
56 cm
 Despreza­se a absorção do som.
a) Não há elementos suficientes para concluir 
sobre a intensidade sonora em P.
b) Em P observa­se quase a extinção do som.
c) Em P observa­se a mesma intensidade sonora 
inicial.
d) O sistema poderia servir como silenciador, para 
sons de frequência qualquer.
e) Em P há reforço de som.
d
F2
F1
x
a) 4H ___ 
5
 c) 3H ___ 
2
 e) 4H
b) 5H ___ 
4
 d) 2H
T. 471 (UFC­CE) Um fenômeno bastante interessante 
ocorre quando duas ondas periódicas de frequên­
cias muito próximas, por exemplo, f1 5 100 Hz e 
f2 5 102 Hz, interferem entre si. A onda resultan­
te tem uma frequência diferente daquelas que 
interferem entre si. Além disso, ocorre também 
uma modulação na amplitude da onda resultante, 
T. 468 (ITA­SP) A figura mostra dois alto­falantes alinha­
dos e alimentados em fase por um amplificador de 
áudio na frequência de 170 Hz.
700 cm
 Considere desprezível a variação da intensidade 
do som de cada um dos alto­falantes com a dis­
tância e que a velocidade do som é de 340 m/s. 
A maior distância entre dois máximos de inten­
sidade da onda sonora formada entre os alto­ 
­falantes é igual a:
a) 2 m c) 4 m e) 6 m
b) 3 m d) 5 m
modulação esta que apresenta uma frequência 
característica f0. Essa oscilação na amplitude da 
onda resultante é denominada batimento. Pelos 
dados fornecidos, pode­se afirmar que a frequên­
cia de batimento produzida na interferência entre 
as ondas de frequências f1 e f2 é:
a) 202 Hz d) 2 Hz
b) 101 Hz e) 1,01 Hz
c) 2,02 Hz
T. 474 (UEL­PR) Corpos em vibração podem levar à 
produção de sons, sendo que sons musicais são 
distinguidos dos sons ordinários pela sua perio­
dicidade. Assim, as notas musicais foram conven­
cionadas como os sons que correspondem a certas 
frequências fixas de vibração. Para os músicos, o 
intervalo entre duas notas de frequências f1 e f2 é 
 determinado pela razão entre elas 
f2 __ 
f1
 e, quando uma 
V2_P3_UN_F_CAP_19b.indd 501 04.09.09 10:31:19
502
U
n
id
a
d
e
 F
 • 
O
n
d
a
s
502
R
ep
ro
d
uç
ão
 p
ro
ib
id
a.
 A
rt
.1
84
 d
o 
C
ód
ig
o 
P
en
al
 e
 L
ei
 9
.6
10
 d
e 
19
 d
e 
fe
ve
re
iro
 d
e 
19
98
.
 frequência é o dobro da outra, dizemos que os 
dois sons correspondem à mesma nota, estando a 
frequência maior uma oitava acima. Num instru­
mento de cordas, a frequência das notas musicais 
produzidas é determinada pelas características ma­
teriais da corda, pelo seu comprimento de vibração 
e pela tensão a que está submetida. Considere as 
afirmativas a seguir.
 I. Quando, através da mudança da posição do 
dedo, diminuirmos o comprimento de uma 
mesma corda de violão pela metade, haverá 
uma consequente diminuição da frequência 
de vibração do som resultante, acarretando um 
som de uma oitava abaixo.
 II. Mesmo possuindo cordas com comprimen­
tos diferentes, violão e cavaquinho podem 
produzir sons de frequências diferentes que, 
ainda assim, corresponderão à mesma nota 
musical.
 III. A mesma nota musical será produzida quando, 
através da mudança da posição do dedo, qua­
druplicarmos o comprimento da mesma corda 
de um violão.
 IV. Se fizermos com que duas cordas, uma num 
violão e outra num cavaquinho, assumam 
o mesmo comprimento de vibração elas 
produzirão, necessariamente, a mesma nota 
musical.
 V. Quando, através de um toque com o dedo, 
dobramos o comprimento de vibração de uma 
corda de violão, estamos produzindo a mesma 
nota musical, mas uma oitava abaixo.
 Estão corretas apenas as afirmativas:
a) I e II. d) I, II e IV.
b) I e V. e) II, III e V.
c) III e IV.
T. 476 (UCSal­BA) A velocidade de propagação de um pulso 
 em uma corda esticada é dada por: v 5 dll
 T __ 
j
 , onde T é 
 a intensidade da força que traciona a corda e j é a 
densidade linear da corda (razão entre a massa e 
T. 475 (UEM­PR) O violão é um instrumento de cordas 
cujas extremidades são fixas. Quando tangidas, 
as cordas vibram, provocando compressões e 
rarefações no ar. O som emitido pelas cordas é 
amplificado pela caixa do instrumento, que vibra 
juntamente com elas e com o ar contido em seu in­
terior. Considere um violão com cordas do mesmo 
material, mas de diferentes espessuras e assinale 
a alternativa correta.
a) Ao tanger uma das cordas livres do violão, ela 
vibrará com uma determinada frequência; se o 
músico tanger a mesma corda pressionada em 
alguma altura do braço do violão, esta vibrará 
com uma frequência maior.
b) Quanto maior a tensão a que uma corda está 
sujeita menor será sua frequência de vibração.
c) As cordas do violão possuem o mesmo compri­
mento e diferentes espessuras para que possam 
vibrar na mesma frequência quando sujeitas à 
mesma tensão.
d) A frequência independe do comprimento da 
corda tangida.
e) A velocidade do som na corda é diretamente 
proporcional à densidade da corda.
T. 477 (Olimpíada Brasileira de Física) Uma corda, de 
comprimento igual a 60 cm e massa de 2 g, é presa 
em ambas as extremidades e submetida a uma 
certa tensão de modo que sua frequência funda­
mental de vibração seja de 400 Hz. Qual deve ser 
o comprimento de uma corda exatamente igual, 
e submetida à mesma tensão, para que o terceiro 
harmônico de vibração seja igual a 600 Hz?
a) 60 cm d) 20 cm
b) 180 cm e) 90 cm
c) 120 cm
T. 478 (ITA­SP) Um fio metálico, preso nas extremidades, 
tem comprimento L e diâmetro d, e vibra com 
uma frequência fundamental de 600 Hz. Outro fio 
do mesmo material, mas com comprimento 3 L e 
 diâ me tro d __ 
2
 , quando submetido à mesma tensão, 
 vibra com uma frequência fundamental de:
a) 200 Hz d) 800 Hz
b) 283 Hz e) 900 Hz
c) 400 Hz
T. 479 (UFPB) A figura mostra uma corda de densidade 
linear igual a 1 g/m, que passa por uma roldana. A 
sua extremidade esquerda está presa a um vibrador 
e, na extremidade direita, pendura­se um corpo de 
massa M.L
M
Vibrador
Dado: g = 10 m/s2
 Nessa situação, quando a distância L, entre o vi­
brador e a roldana, for 0,5 m e a vibração estiver 
na frequência de 200 Hz, a corda vibrará no modo 
fundamental.
 Com base nesses dados, e sendo g 5 10 m/s2, o valor 
de M deve ser igual a:
a) 3 kg d) 6 kg
b) 4 kg e) 7 kg
c) 5 kg
o comprimento da corda). Para dobrar a velocidade 
de propagação de um pulso, pode­se:
a) dobrar a intensidade da tração, mantendo a 
mesma corda.
b) trocar a corda por outra, de mesmo material 
e massa quatro vezes menor, mantendo­se o 
com pri men to e a tração.
c) trocar a corda por outra, de material com den­
sidade linear duas vezes maior, mantendo­se o 
com pri mento e a tração.
d) trocar a corda por outra, de mesmo material e 
massa duas vezes maior, mantendo­se o com­
pri men to e a tração.
e) trocar a corda por outra, de material com den­
sidade linear quatro vezes maior, mantendo­se 
o com primento e a tração.
V2_P3_UN_F_CAP_19b.indd 502 04.09.09 10:31:19
503
C
a
p
ít
u
lo
 1
9
 • 
A
cú
st
ic
a
503
R
ep
ro
d
uç
ão
 p
ro
ib
id
a.
 A
rt
.1
84
 d
o 
C
ód
ig
o 
P
en
al
 e
 L
ei
 9
.6
10
 d
e 
19
 d
e 
fe
ve
re
iro
 d
e 
19
98
.
T. 483 (Fuvest­SP) Um músico sopra a extremidade aberta 
de um tubo de 25 cm de comprimento, fechado na 
outra extremidade, emitindo um som na frequência 
f 5 1.700 Hz. A velocidade do som no ar, nas condi­
ções do experimento, é v 5 340 m/s. Dos diagramas 
abaixo, aquele que melhor representa a amplitude de 
deslocamento da onda sonora estacionária, excitada 
no tubo pelo sopro do músico, é:
T. 484 (UEA­AM) Para medir a frequência de uma onda 
sonora, utiliza­se um tubo de secção reta circular, 
provido de um êmbolo, contendo partículas leves 
que acompanham as vibrações da onda, indicando 
a formação de ventres e nós. A figura abaixo mostra 
a situação em que a posição do êmbolo permite a 
formação de ondas estacionárias no interior do 
tubo. Considerando a velocidade do som no ar, 
dentro do tubo, 340 m/s e o comprimento efetivo 
do tubo 60 cm, a frequência do som, em Hz, é:
 Pode­se afirmar que o comprimento de onda e a 
frequência da onda sonora emitida são, respecti­
vamente:
a) 0,75 m e 340 Hz d) 1,50 m e 455 Hz
b) 0,80 m e 425 Hz e) 2,02 m e 230 Hz
c) 1,00 m e 230 Hz
T. 486 (ITA­SP) Um tubo sonoro de comprimento c, fecha­
do numa das extremidades, entra em ressonância, 
no seu modo fundamental, com o som emitido por 
um fio, fixado nos extremos, que também vibra no 
modo fundamental. Sendo L o comprimento do fio, 
m sua massa e c a velocidade do som no ar, pode­se 
afirmar que a tensão a que está submetido o fio é 
dada por:
a) @ c ___ 
2L
 # 2 3 mc d) @ c __ 
c
 # 2 3 mc
b) @ c ___ 
2c
 # 2 3 mL e) nenhuma das anteriores.
c) @ c __ 
c
 # 2 3 mL
T. 487 (Ufes) Na ilha Escalvada, em frente a Guarapari, 
existe um farol de auxílio à navegação. Em um dia 
com muito vento, estando a porta da base e a janela 
do topo do farol abertas, observa­se a formação de 
uma ressonância sonora com frequência de 30 Hz 
no interior do farol. O farol pode ser considerado 
como um tubo ressonante de extremidades aber­
tas. Sabendo­se que a velocidade do som no ar é de 
340 m/s e considerando­se que a onda estacionária 
tem três nós de deslocamento, a altura do farol é:
a) 12 m c) 17 m e) 34 m
b) 15 m d) 21 m
25 cm
20
15
10
5
0
a) b) c) d) e)
60 cm
Alto-falante
Êmbolo
a) 145 c) 425 e) 635
b) 375 d) 565
1,00 m
T. 482 (UFJF­MG) O “conduto auditivo” humano pode ser 
representado de forma aproximada por um tubo ci­
líndrico de 2,5 cm de comprimento (veja a figura).
2,5 cm
Abertura do
ouvido
Tímpano
 A frequência fundamental do som que forma ondas 
estacionárias nesse tubo é (dado: velocidade do 
som no ar 5 340 m/s):
a) 340 Hz c) 850 Hz
b) 3,4 kHz d) 1,7 kHz
T. 480 (UEL­PR) Há algum tempo um repórter de televisão 
noticiou uma marcha em algum lugar do Brasil. 
Em dado momento, citou que os seus integrantes 
pararam de marchar quando estavam passando 
sobre uma ponte, com medo de que pudesse cair. 
Na ocasião, o repórter atribuiu tal receio a “crendi­
ces populares”. Com base nos conceitos da Física, 
é correto afirmar que os integrantes da marcha 
agiram corretamente, pois a ponte poderia cair 
devido ao fenômeno da(o):
a) reverberação. d) batimento.
b) interferência. e) efeito Doppler.
c) ressonância.
T. 481 (Unifesp) Se você colocar a sua mão em forma de 
concha junto a um de seus ouvidos, é provável 
que ouça um leve ruído. É um ruído semelhante 
ao que se ouve quando se coloca junto ao ouvido 
qualquer objeto que tenha uma cavidade, como 
uma concha do mar ou um canudo. A fonte sonora 
que dá origem a esse ruído:
a) é o próprio ruído do ambiente, e a frequência do 
som depende do material de que é feita a cavidade.
b) são as partículas do ar chocando­se com as 
paredes no interior da cavidade, e a frequência 
do som depende da abertura dessa cavidade.
c) é o próprio ruído do ambiente, e a frequência o 
som depende da área da abertura dessa cavidade.
d) são as partículas do ar chocando­se com as pa­
redes no interior da cavidade, e a frequência do 
som depende da forma geométrica da cavidade.
e) é o próprio ruído do ambiente, e a frequência do 
som depende da forma geométrica da cavidade.
T. 485 (Unirio­RJ) Um tubo sonoro, como o da figura, emite 
um som com velocidade de 340 m/s.
V2_P3_UN_F_CAP_19b.indd 503 04.09.09 10:31:21