EC3 Física IIIE

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3.Lista de Exercícios - Física III E
Velocidade de Onda
1) Um fio com 10,3 m e massa de 97,8 g é esticado por uma força de intensidade 248 N. Se dois pulsos, separados no tempo por 29,6 ms são gerados um em cada extremidade do fio, onde será o ponto de encontro dos pulsos?
Ondas Estacionárias
2) As vibrações de um diapasão de 622 Hz determinam ondas estacionárias em uma corda presa em ambas as extremidades. A velocidade de onda na corda é de 388 m/s. A onda estacionária tem quatro laços e amplitude de 1,90 mm. (a) Qual o comprimento da corda? (b) Escreva uma equação para o deslocamento da corda como uma função da posição e do tempo.
Interferência de Ondas
3) A interferência pode ocorrer para ondas com frequências diferentes. (a) Mostre que a resultante de duas ondas y1(x,t)=ym sen (k1x – ω1t); y2(x,t)=ym sen (k2x – ω2t) pode ser escrita como y(x,t)=2ym cos[(Δk x-Δω t)/2] sen (k´x – ω' t). (b) O que é ω'/ k'? (c) Como se pode descrever qualitativamente o movimento dessa onda?
Sistemas Vibrantes
4) Uma certa corda de violino com 30 cm de comprimento e massa 2,0 g é fixada nos dois extremos. A corda emite uma nota Lá (440 Hz) quando vibrada sem a pressão dos dedos. Onde se deve colocar o dedo para se tocar um Dó (528 Hz)?
Intensidade e Nível Sonoro
5) Um certo alto-falante produz sons com uma frequência de 2,09 kHz e uma intensidade de 962 μW/m2 a uma distância de 6,11 m. Presuma que não há reflexões e que o alto-falante emite o mesmo som em todas as direções. (a) Determine a intensidade a 28,5 m. (b) Determine a amplitude de deslocamento a 6,11 m. (c) Calcule a amplitude de pressão a 6,11 m.
Efeito Doppler
6) O ruído, a 15,8 kHz da turbina a jato de um avião movendo-se com velocidade de 193 m/s é ouvido pelo piloto de outro avião que tenta ultrapassá-lo a 246 m/s. Qual a frequência ouvida pelo segundo piloto?
7) Um avião desloca-se a 396 m/s em altitude constante. O choque sonoro alcança um observador no solo 12,0 s após o sobrevôo. Determine a altitude do avião. Admita que a velocidade do som é de 330 m/s.