Prova 2ºEE

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
FÍSICA GERAL 2 – 2011.1 
 
 
SEGUNDO EXERCÍCIO ESCOLAR – 18 DE MAIO DE 2011 
 
 
ORIENTAÇÕES GERAIS 
 
 
(1) NÃO É PERMITIDO O USO DE CALCULADORAS. (2) É EXPRESSAMENTE PROIBIDO O 
PORTE DE TELEFONES CELULARES, MP3 PLAYER OU QUALQUER OUTRO DISPOSITIVO 
ELETRÔNICO LIGADO DURANTE A PROVA. (3) SÓ SERÃO ACEITAS RESPOSTAS QUE 
MOSTREM CLARAMENTE COMO FORAM OBTIDAS. (4) NÃO SERÃO PERMITIDOS 
QUESTIONAMENTOS AOS PROFESSORES E/OU MONITORES DURANTE A PROVA. AS 
QUESTÕES SÃO INTERPRETATIVAS E AUTO-EXPLICATIVAS. 
 
 
 
QUESTÃO 1: Uma haste fina e uniforme de comprimento L oscila como um pêndulo físico, 
com eixo de rotação no ponto de suspensão O, conforme mostra a figura 1. 
a) (1,5 pontos) Deduza uma expressão para o período (T ) e a frequência ( f ) do 
pêndulo em termos de L, x e da aceleração da gravidade g, onde x é a distância do 
ponto de suspensão ao centro de massa da haste. 
b) (1,0 ponto) Para que valor de x/L o período é mínimo? 
c) (1,0 ponto) Para que valor de x o pêndulo não irá oscilar? JUSTIFIQUE. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
QUESTÃO 2: Uma onda transversal, descrita pela expressão 
)0,2(),(1 mtxy = ]t)s20(x)m4[(sen 11 −− − ππ , se propaga em uma corda que se encontra 
sob tensão de 25 N. 
a) (1,0 ponto) Calcule a frequência, o comprimento de onda e a velocidade de 
propagação desta onda. 
b) (1,0 ponto) Uma outra onda, descrita pela expressão 
)0,2(),(2 mtxy = ]t)s20(x)m4[(sen 11 φππ +− −− , se propaga na mesma corda. 
Calcule a expressão da onda resultante. 
c) (1,0 ponto) Se a potência média transportada pela onda y1 é denotada por Pméd, 
qual é a potência média transportada pela onda resultante quando φ = 0 e quando 
φ = π ? 
L/2
L/2
x
O
L/2
L/2
x
O
Figura 1 
 
QUESTÃO 3: 
 
a) (1,0 ponto) Uma fonte sonora emite π W de potência média. Admitindo que o som 
se propaga uniformemente em todas as direções, determine o nível sonoro, em 
decibéis, em um ponto situado a 0,5 m de distância da fonte. Use como a 
intensidade de referência o valor padrão de I0 = 10-12 W/m2. 
b) (1,5 ponto) Na figura 2, uma fonte de ondas sonoras gera uma onda de 
comprimento de onda λ que entra simultaneamente nos tubos A e B. Determine o 
segundo menor valor da distância L de forma que haja interferência destrutiva 
total no detector entre as ondas sonoras que viajam pelos tubos A e B. Expresse a 
sua resposta em função de λ. 
c) (1,0 ponto) Um trem viaja em movimento retilíneo com velocidade constante. Ao 
se aproximar da estação o maquinista aciona o apito do trem com uma frequência 
f. A frequência percebida por um passageiro parado na estação é de 600 Hz 
quando o trem está se aproximando e de 400 Hz quando ele está se afastando. 
Calcule a frequência f do apito e a velocidade do trem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 # Dados: 
• A velocidade do som no ar é 340 m/s; 
• sen(A) + sen(B) = 2 sen[(A+B)/2] cos[(A−B)/2]; 
• cos(A) + cos(B) = 2 cos[(A+B)/2] cos[(A−B)/2]; 
• Para uma haste fina e uniforme de massa M e comprimento L, o momento 
de inércia relativo a um eixo perpendicular à barra, passando pelo seu 
centro de massa, é ICM =ML2/12. 
 
 BOA SORTE ! 
Figura 2