Lista_de_Exercicios_3_-_Ondas_Sonoras

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CEETEPS - Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza 
 
 
Faculdade de Tecnologia de São José dos Campos 
“Professor Jessen Vidal” 
 
Disciplina: Física II 
Professor: Leônidas Melo 
Unidade 1. MHS e Ondas 
 
Lista de exercícios 3: Ondas sonoras 
 
Obs. Nos exercícios abaixo, quando não for especificado, considere a velocidade do som no ar = 343 m/s 
e a densidade do ar =1,29 Kg/m3. 
1) Suponha que você ouça um trovão 16,2 s após ter visto o relâmpago a ele associado. 
A velocidade das ondas sonoras no ar é de 343 m/s e a velocidade da luz no ar é de 
3,00 	 10
m/s. Qual a sua distancia para o relâmpago? [Resp. 5,56Km] 
 
2) Uma onda sonora senoidal é descrita pelo deslocamento 
��
, �� � �2,00��������15,7����
 � �858������ 
(a) Encontre a amplitude, o comprimento de onda e a velocidade dessa onda. (b) 
Determine o deslocamento instantâneo de um elemento do ar na posição 
 � 0,05� em 
� � 3��. (c) Determine a velocidade máxima do movimento oscilatório de um 
elemento. 
[Resp.: 20) (a) 2,00��, 40cm, 54,6 m/s (b) 0,43�� (c) 17,2 mm/s.] 
 
3) Um carro patrulha estacionado na rodovia aciona a sirene que tem frequência f de 1000 Hz. 
(a) Em que frequência f’ você ouvirá se estiver dirigindo, ao aproximar-se do carro patrulha a 
33 m/s? (b) Se você estiver se afastando do carro patrulha com esta mesma velocidade, qual a 
frequência ouvida? (c) Suponha que você esteja parado e o carro patrulha venha em sua direção 
a 33 m/s. Em que frequência você o ouvirá? (d) suponha que o carro patrulha se afaste de você 
com a mesma velocidade. Qual a frequência ouvida por você? [Resp. a) 1096 Hz, b) 904 Hz, c) 
1106 Hz, d) 912 Hz.] 
 
4) Os morcegos emitem ondas ultrassônicas (altas frequências). O menor comprimento 
de onda emitido no ar por um morcego é de 3,3 mm. Qual a maior frequência que o 
morcego pode emitir? [Resp. 104 KHz] 
 
5) (a) um alto falante cônico tem um diâmetro de 15 cm. Em que frequência o 
comprimento de onda que emite, no ar, será igual ao seu diâmetro? Será dez vezes o seu 
diâmetro? Será um décimo do seu diâmetro? Refaça os cálculos para um alto falante de 
30 cm de diâmetro. (Obs. Se o comprimento de onda for grande em comparação com o 
diâmetro do alto falante, as ondas sonoras se espalharam quase que uniformemente, em 
todas as direções, mas quando o comprimento de onda é pequeno em comparação com o 
diâmetro do alto falante, e energia da onda é propagada, na maioria das vezes, no 
sentido frontal. [Resp. a) 2,29; 0,229; 22,9 KHz. b) 1,14; 0,114; 11,4 KHz] 
 
6) Um homem bate numa das extremidades de um bastão de alumínio comprido. Outro 
homem, na outra extremidade, com o ouvido próximo do bastão, ouve os som da 
pancada duas vezes, com um intervalo de 0,12 s entre elas. Qual o comprimento do 
bastão? Considere a velocidade do som no alumínio = 6420 m/s. [Resp. 43,6 m] 
 
7) Uma pedra é deixada cair num poço. O som do mergulho é ouvido 3s depois. Qual a 
profundidade do poço? [Resp. 41,16 m] 
8) Ondas de som esféricas são emitidas uniformemente em todas as direções, de uma 
fonte pontual como mostra a figura abaixo. A intensidade I depende da potência 
irradiada P e da distância r da fonte, de acordo com a expressão: 
� �
�
4� 
 
Se a potência irradiada P é 25 W, (a) qual é a intensidade a uma distância r = 2,5 m da 
fonte? b) qual o nível sonoro correspondente? Baseado nestes resultados, é sensato 
comprarmos amplificadores de 100W para uso residencial. 
[Resp. a) 320 mW/m2 b) 115 dB]