Exercicios fisica 2 Fisica 2 SerieV 09

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F´ısica 2
Se´rie de Exerc´ıcios V - 15/05/2009
1. Calcule a massa m para que a corda de 1 m de comprimento, submetida a` vibrac¸a˜o do
diapasa˜o com frequeˆncia de 200 Hz, assuma a configurac¸a˜o dada na figura. A massa da
corda e´ 0,5 g.
m
l
2. Na Terra, em uma conversac¸a˜o entre duas pessoas separadas por 1 metro, a intensi-
dade do som recebido e´ 60 dB. Calcule esta intensidade em Marte. Dados da atmosfera
de Marte(a 80 km da superficie): p = 0, 0001 bar; csom = 185 m/s; ρ = 0, 0004 kg/m
3.
Dados da atmosfera da Terra(na superf´ıcie): p = 1 bar; csom = 340 m/s; ρ = 1, 22 kg/m
3.
3. Dois trens-bala D e S cruzam-se em um tu´nel no instante em que o trem S emite um
apito de adverteˆncia de frequeˆncia ν = 50 kHz. Calcule a frequeˆncia do som recebido
pelo trem D quando θ = 30o. Dados:
vD = 220 km/h
vS = 200 km/h
v = 343 m/s (velocidade do som)
θ
vS
vD
S
D
4. A largura dos terrac¸os de um anfiteatro(os batentes que servem de assentos) e´ 1 m.
Com que frequeˆncia um u´nico bater de palmas no centro do palco sera´ refletido de volta
ao centro do palco?(Use a expressa˜o para a frequeˆncia de ondas sonoras estaciona´rias
produzidas em um tubo fechado.)
5. Certos comprimentos de onda caracter´ısticos da luz emitida por uma gala´xia na cons-
talac¸a˜o de Virgem aumentam cerca de 0,4% quando comparados a fontes de luz na Terra.
Qual a velocidade radial desta gala´xia relativa a` Terra? Esta gala´xia esta´ aproximando-
se ou distanciando-se da Terra?
6.
A propagac¸a˜o do som em so´lidos e´ usada em pros-
pecc¸a˜o geolo´gica para identificac¸a˜o de tipos de ro-
chas no manto terrestre. Para as rochas I e II de
densidades ρI = 3 g/cm
3 e ρII = 2, 8 g/cm
3, nas
quais as velocidades do som sa˜o vI = 1200 m/s
e vII = 1100 m/s, respectivamente, determine as
razo˜es das amplitudes de pressa˜o do som refletido
△pr e do som transmitido △pt sobre a amplitude de
pressa˜o do som incidente △pi. Note que as presso˜es
se equilibram na interface, que e´ por este motivo
estaciona´ria.
I II
∆ pi
∆ pr
∆ pt
7. Calcule os comprimentos L de um tubo de vidro aberto nas duas extremidades que es-
tejam em ressonaˆncia com a frequeˆncia ν = 680 Hz. A velocidade do som e´ 340 m/s.
8. O som de uma sirene tem frequeˆncia ν = 900 Hz. Se a velocidade do som no ar parado e´
343 m/s, calcule os comprimentos de onda do som da sirene ouvido por um observador
parado quando sopra um vento de 15 m/s
a) de encontro ao observador e
b) afastando-se do observador.