Física acustica

Prévia do material em texto

Uma fonte sonora emite ondas que se propagam no ar com amplitude de pressão igual a e amplitude de deslocamento igual a  Considere o módulo de compressibilidade do ar igual a  e a velocidade do som no ar a temperatura de 25 °C igual a 
Determine qual das alternativas abaixo corresponde aos valores corretos para o comprimento de onda e a frequências das ondas produzidas pela fonte de som.
a. 
b. 
c. 
d. 
e. 
Feedback
Sua resposta está correta.
Questão 2
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
Marcar questão
Texto da questão
Numa competição de som automotivo um dos participantes está testando seus equipamentos antes de começar a batalha de som. Ele escolhe algumas frequências para testar cada tipo de fonte sonora que integra o sistema de som do seu veículo. Para os alto-falantes de baixa frequência (chamados de subwoofers) ele usa uma frequência . Para os alto-falantes de frequência média ele aplica uma onda sonora com . Por último, para os alto-falantes de alta frequência (tweeters) ele aplica uma frequência . Para todas as frequências o aparelho de som ajusta automaticamente o nível de intensidade sonora em . A temperatura no ambiente onde o evento é realizado é constante, de maneira que a velocidade do som é .
Determine a amplitude de pressão e a intensidade sonora em . Para cada frequência do enunciado calcule as amplitudes de deslocamento das ondas em escala nanométrica .
Considere a amplitude de pressão para o limiar da audição humana igual a , a densidade do ar igual a  e o módulo de compressibilidade .
a. 
b. 
c. 
d. 
e. 
Feedback
Sua resposta está correta.
Questão 3
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
Marcar questão
Texto da questão
Um músico e artesão está tentando fabricar um instrumento usando canos de PVC com as duas extremidades abertas. O instrumento deve produzir aproximadamente as frequências fundamentais das 7 notas músicais, ou seja: 
O músico pretende usar 7 canos agrupados paralelamente, os quais serão cortados em comprimentos específicos para cada nota musical, ou seja:
Determine os comprimentos aproximados (em metros) de cada tubo, de modo que o instrumento possa produzir as notas desejadas pelo músico-artesão. Considere a velocidade do som .
a. 
b. 
c. 
d. 
e. 
Feedback
Sua resposta está correta.
Questão 4
Completo
Atingiu 0,00 de 0,05
Marcar questão
Texto da questão
a. 
b. 
c. 
d. 
e. 
Feedback
Sua resposta está incorreta.
Questão 5
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
Marcar questão
Texto da questão
Você está numa festa num lugar aberto escutando uma música bem animada. Sem querer, alguém esbarra no aparelho de som e diminuí o volume de modo que a intensidade sonora na escala decibel fica em torno de 70 dB, considerando o lugar que você escolheu para ficar com seus colegas na festa. Felizmente, o aparelho de som possuí uma função que memoriza a última posição do botão de volume, sendo esta em 85dB. Um de seus colegas decide ir até o aparelho de som para voltar o botão de volume para a posição anterior.
Com base na intensidade sonora para o limiar da audição humana  qual é o valor correspondente em  para os valores da escala decibel informados no enunciado e por qual fator  aproximadamente difere uma intensidade da outra?
a. 
b. 
c. 
d. 
e. 
Feedback
Sua resposta está correta.
Questão 6
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
Marcar questão
Texto da questão
A análise de Fourier é uma ferramenta matemática importante, sendo aplicada ao estudo da composição harmônica dos sinais emitidos por diferentes fontes sonoras. Por exemplo, quando tocamos uma nota com um instrumento musical, várias partes do instrumento vibram com frequências diferentes, produzindo um conjunto de sons com várias frequências que caracterizam o timbre do instrumento. Na figura a seguir temos uma representação simplificada do resultado da análise de Fourier aplicada para o som de certo instrumento.
A respeito da composição harmônica do som produzido pelo instrumento podemos afirmar que:
a. 
A frequência fundamental possui maio valor, portanto é igual a 2200 Hz.
b. 
O terceiro harmônico tem frequência igual a 1320 Hz.
c. 
O primeiro harmônico tem frequência igual a 440Hz.
d. 
A frequência fundamental é igual 440 Hz  e o primeiro harmônico é 880 Hz  .
e. 
O quarto harmônico tem frequência igual 1760 Hz.
Feedback
Sua resposta está correta.
Questão 7
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
Marcar questão
Texto da questão
Uma característica do sistema auditivo humano é que o mesmo não possuí a mesma sensibilidade para todas as frequências entre 20Hz  e 20kHz  . Para sons com frequências muito baixas (entre 20 Hz e 100Hz) e para frequências mais elevadas (entre 13 kHz e 20 kHz) nossos ouvidos apresentam uma sensibilidade menor. Portanto, quando um especialista em acústica precisa classificar o nível de intensidade sonora em um ambiente, como uma fábrica por exemplo, ele utiliza um aparelho chamado decibelímetro. Geralmente, os decibelímetros voltados para essa aplicação possuem filtros que podem ser do tipo A ou dBA e tipo C ou dBC que atenuam frequências muito baixas e muito altas, dando destaque para o intervalo de frequências em que o nosso sistema auditivo é mais sensível. Em outras palavras, os fabricantes desses aparelhos tentam aproximar a sensibilidade dos mesmos o máximo possível da sensibilidade em frequência do ouvido humano.
Com base nas curvas acima para os tipos de filtros dBA e dBC empregados nos aparelhos decibelímetros, podemos afirmar que:
a. 
Ambos filtros dBA e dBC apresentam maior sensibilidade para frequências menores que 100 Hz.
b. 
Para frequências entre 100 Hz e 1 kHz o filtro dBC é menos sensível que o filtro dBA.
c. 
O filtro dBA possuí maior sensibilidade entre 1 kHz e 10 kHz, enquanto o filtro dBC apresenta maior sensibilidade entre 100 Hz e 4 kHz.
d. 
O filtro dBA possuí maior sensibilidade para frequências menores que 1 kHz, mas o filtro dBC apresenta menor sensibilidade em frequências maiores que 4 kHz.
e. 
Para o intervalo entre 1 kHz e 10 kHz o filtro dBC é mais sensível que o filtro dBA.
Feedback
Sua resposta está correta.
Questão 8
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
Marcar questão
Texto da questão
Nas figuras abaixo, temos as ilustrações de uma onda sonora, representada em função da posição (em metros) e do tempo (em milissegundos, ). A variação de pressão da onda sonora é dada em micropascal 
A partir dos valores informados nas figuras, determine qual das expressões matemáticas abaixo representa corretamente o padrão ondulatório:
a. 
b. 
c. 
d. 
e. 
Feedback
Sua resposta está correta.
Questão 9
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
Marcar questão
Texto da questão
O aparelho auditivo humano é capaz de detectar uma ampla variedade de sinais sonoros no intervalo de frequência que se estende de 20 Hz até 20 kHz. As ondas sonoras que entram no canal auditivo externo provocam oscilações no tímpano. Em seguida as vibrações do tímpano são transmitas ao ouvido interno, composto pela cóclea e os nervos auditivos, os quais transportam os sinais da cóclea até as regiões do cérebro responsáveis por interpretar tais sinais como a existência de som.
Com base na estrutura do aparelho auditivo, quais das opções a seguir apresenta o conjunto de ossos ou ossículos do ouvido médio, responsáveis por transferir as oscilações do tímpano até a janela oval localizada na cóclea.
a. 
Martelo, Ferradura e Alicate.
b. 
Martelo, Bigorna e Serrote.
c. 
Prego, Alicate, Bigorna.
d. 
Bigorna, Alicate e Estribo.
e. 
Martelo, Bigorna e Estribo.
Feedback
Sua resposta está correta.
Questão 10
Completo
Atingiu 0,00 de 0,05
Marcar questão
Texto da questão
Durante uma experiência com ondas sonoras num laboratório de física, um cientista pretende calcular o comprimento de onda  para os sons emitidos por três instrumentos musicais. A temperatura do laboratório é controlada e permanece constante, de maneira que a velocidade do som é constante também, sendo igual a . Com o auxílio de um microfone e um frequencímetro (um aparelho capaz de medir a frequência), o cientista conseguiu obter os seguites valores das frequências fundamentais decada instrumento. As frequências obtidas pelo cientista foram:
 
Determine a resposta correta que apresenta os valores aproximados para os comprimentos de onda calculados pelo cientista.
a. 
b. 
c. 
d. 
e. 
Feedback
Sua resposta está incorreta.