Lista de ondas 1 e ondas 2

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Disciplina: Física II
	Turma: 3º Período
	
	Professor: Diego Motta Libardi
	Data: / /
	
	Aluno:
	Valor: XX pontos
	Exercícios
	Conteúdo(s): Ondas 1 e 2
	
	Curso de Engenharia Ambiental / Civil
Uma fonte sonora de frequência 300 Hz possui uma intensidade de 1,00µW/m2. Qual é a amplitude das oscilações do ar causadas por essa onda?
Uma centelha elétrica salta ao longo de uma linha reta de comprimento L = 10 m, emitindo um pulso sonoro que se propaga radialmente para fora a partir da centelha. (A centelha é chamada de fonte linear de som.) A potência da emissão é Ps = 1,6 . 104 W. (a) Qual é a intensidade I do som quando ele alcança uma distância r = 12 m a partir da centelha? (b) Com que taxa temporal Pd a energia sonora é interceptada por um detector acústico de área Ad = 2,0 cm2, dirigido para a centelha e localizado a uma distância r = 12 m da centelha?
3) Calcule a velocidade do som no ar nas seguintes situações:
a 0º C;
a 20º C.
(Dados: ( = 1,4 e M = 29 . 10-3 kg/mol)
Para o Hélio, M = 4 . 10-3 kg/mol e ( = 1,67. Qual a velocidade das ondas sonoras no Hélio a 25º C?
4) Uma onda sonora pontual se propaga esfericamente com um período de 5 s e amplitude de 30cm. Qual é a intensidade desta onda sonora a 2,60 m de distância da fonte? Responda também qual é a potência desta onda. Dados: densidade do ar = 1,21 kg/m3 e vsom = 343 m/s.
5) Uma fonte emite ondas sonoras isotropicamente com período de 4 . 10-2 s. A intensidade das ondas a 2,5 m da fonte é 1,91 . 10-4 W/m2. Supondo que a energia da onda é conservada, encontre (a) a potência da fonte e (b) a amplitude desta onda.
6) A pressão em uma onda sonora progressiva é dada pela equação.
∆p = (1,50 Pa) sen π[(0,900 m-1) x – (315 s-1)t].
Encontre:
A amplitude de pressão;
A frequência;
O comprimento de onda;
d) A velocidade da onda.
7) Um cachorro ao ladrar emite cerca de 1mW de potência. (a) Se esta potência estiver uniformemente distribuída em todas as direções, qual o nível de intensidade a uma distância de 5 m? Qual seria nível de intensidade de dois cachorros latindo em uníssono, cada qual emitindo a 1mW de potência (encontre a resposta em decibéis)?
8) Um foguete se move com uma velocidade de 242 m/s (através do ar em repouso) diretamente em direção a um poste estacionário enquanto emite ondas sonoras de freqüência f = 1250 Hz. (a) Qual a freqüência f’ medida por um detector que está preso ao poste? (b) Parte do som que atinge o poste é refletida de volta ao foguete como um eco. Qual a freqüência f’’ detectada por um detector no foguete para esse eco?
9) Aumenta-se o nível sonora de uma certa fonte sonora por 30 dB. De que múltiplo aumenta a sua intensidade?
10) Duas ondas sonoras, provenientes de duas fontes diferentes com a mesma freqüência, 540 Hz, propagam-se no mesmo sentido a 330 m/s. As fontes estão em fase. Qual é a diferença de fase das ondas em um ponto que está a 4,40 m de uma fonte e a 4,00 m da outra?
11) Um automóvel, deslocando-se à velocidade de 108 km/h, toca sua buzina, cujo som é uma senóide pura de freqüência igual a 1200 Hz. Um homem parado ao lado da estrada percebe uma variação brusca no som, no instante em que o automóvel passa pelo ponto onde se encontra. Qual a variação de freqüência percebida pelo observador?
12) Uma onda se propaga com uma velocidade de 15,8 m/s. Sabendo que o período dessa onda vale 0,30s. Determine o comprimento de onda dessa onda, a velocidade angular e o número de onda angular.	
13) Qual é a velocidade de uma onda transversal em uma corda de comprimento 2,00 m e massa de 60,0 g sujeita a uma tensão de 500 N?
14) A velocidade de uma onda transversal em uma corda é 170 m/s quando a tensão na corda vale 120 N. Até que valor a tensão na corda deve ser alterada para se aumentar a velocidade da onda para 180 m/s?
15) Uma onda se propagando ao longo de uma corda é descrita por y (x,t) = 0,00327 sen (72,1x – 2,72t), na qual as constantes numéricas estão em unidades do SI. Determine: (a) a amplitude desta onda, (b) o comprimento de onda, o período e a frequência desta onda, (c) a velocidade desta onda, (d) o deslocamento y em x = 22,5 cm e t = 18,9 s.
16) No problema anterior, a partir da resposta do item (d), determine a velocidade transversal u e a aceleração transversal ay do elemento da corda naquele tempo. (Esta velocidade, que está associada com a oscilação transversal de um elemento da corda, está na direção y. Não confunda com v, a velocidade constante com a qual a forma da onda se propaga ao longo do eixo x.)
17) Uma corda ao longo da qual ondas podem se propagar tem 2,70 m de comprimento e 260 g de massa. A tensão na corda é 36,0 N. Qual deve ser a freqüência de ondas progressivas com amplitude de 7,70 mm para que a potência média seja 85,0 W?
18) Ondas com frequência de 200 Hz e amplitude de 1 cm movem-se em uma corda de 20 m que tem massa de 0,06 kg e a tensão de 50 N.
Qual é a energia total das ondas na corda?
Encontre a potência transmitida que passa por um dado ponto da corda.