Aula 44 - Ondas Estacionárias e Efeito Doppler

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Lição 44
Ondas 
Estacionárias e 
Efeito Doppler
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Velocidade de Propagação de Ondas em Cordas
𝑣 =
𝑇
𝜇
𝜇: 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟 [𝑘𝑔/𝑚]
𝑇: 𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜[𝑁]
𝑣: 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒[𝑚/𝑠]
Reflexão de ondas em cordas
Inversão de Fase
Mesma Fase
Reflexão de ondas em cordas
Inversão de Fase
Mesma Fase
Ondas Estacionárias em Cordas
VENTRENÓ
Ondas Estacionárias em Cordas
Modo Geral
𝐿 =
3
2
𝜆
𝐿 = 1𝜆 =
2
2
𝜆
𝐿 =
1
2
𝜆
𝐿 =
𝑛
2
𝜆
Onde n = 1, 2, 3, 4, 5...
Ondas Estacionárias em Tubos
Tubo Aberto: Quando o tubo possui abertura nas duas extremidades.
Tubo Fechado: Quando o tubo possui uma extremidade fechada e outra aberta.
ABERTO
FECHADO
Tubos Abertos
1° modo de vibração
1
2
𝜆
𝐿 =
1
2
𝜆
Tubos Abertos
Modo Geral
𝐿 =
𝑛
2
𝜆
Onde n = 1, 2, 3, 4, 5...
Tubos Fechados
1º modo de vibração
𝐿 =
1
4
𝜆
Tubos Fechados
Modo Geral
𝐿 =
𝑛
4
𝜆
Onde n = 1, 3, 5, 7, 9...
Efeito Doppler
Efeito Doppler é o nome dado ao fenômeno, em que a frequência de um som
percebida por um observador, é diferente da frequência real emitida por uma fonte,
em função do movimento relativo entre a fonte e o observador.
Efeito Doppler
Aproximação frequência aparente > frequência real
Afastamento frequência aparente < frequência real
Efeito Doppler
𝑓′ = 𝑓
𝑣 ∓ 𝑣𝑂
𝑣 ∓ 𝑣𝑓
REGRA GERAL
(UFPR) Uma orquestra é formada por instrumentos musicais de várias categorias. Entre os
instrumentos de sopro, temos a flauta, que é, essencialmente, um tubo sonoro aberto nas
duas extremidades. Uma dessas flautas tem comprimento L = 34 cm. Considere que a
velocidade do som no local vale vsom = 340 m/s. Levando em consideração os dados
apresentados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da menor
frequência (chamada de frequência fundamental) que essa flauta pode produzir.
a) 100 Hz
b) 250 Hz
c) 500 Hz
d) 1000 Hz
e) 1500 Hz
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Ondas Estacionárias e Efeito
Doppler e acompanhe através
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(UFU MG) Um fio de coeficiente linear 1,5 g/m é fixo numa das suas extremidades em um
gerador de onda senoidal, e a outra extremidade é tensionada por um bloco de massa M =
150,0 g, conforme ilustra a figura. Considerando que a distância entre as extremidades fixas
é de L = 2,0 m, que a polia é ideal e que a aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2, assinale a
alternativa que apresenta o valor da frequência do oscilador senoidal, para que o fio tenha o
quarto harmônico.
a) Não é possível gerar, pois as extremidades são fixas.
b) 10 10 Hz
c) 1,0 Hz
d) 1000,0 Hz
(CESUPA) Em uma corrida de Fórmula 1, um espectador está no centro de uma grande reta
quando vê um carro se aproximar com velocidade igual a um terço da velocidade do som no
ar (Var/3), emitindo um ruído com frequência de 2 000 Hz. Ele então percebe que o som,
quando o carro se afasta, é diferente daquele ouvido enquanto o carro se aproximava de
sua posição na arquibancada. Considerando a velocidade do carro constante, qual é a
diferença entre as frequências do som percebidas pelo espectador?
a) 200 Hz
b) 1500 Hz
c) 3 000 Hz
d) 500 Hz
(ITA SP) Em queixa à polícia, um músico depõe ter sido quase atropelado por um carro,
tendo distinguido o som em Mi da buzina na aproximação do carro e em Ré, no seu
afastamento. Então, com base no fato de ser de 10/9 a relação das frequências fMi/fRé, a
perícia técnica conclui que a velocidade do carro, em km/h, deve ter sido aproximadamente
de Dado: Velocidade do som no ar = 340 m/s.
a) 64
b) 71
c) 83
d) 102
e) 130
(UCB DF) Considerando que o ouvido humano é um tubo com uma extremidade fechada,
que no tubo ressona o harmônico fundamental e que a velocidade do som no ar é 340 m/s,
é correto afirmar que um ouvido humano de 2,5 cm é mais sensível para a seguinte
frequência:
a) 34 Hz
b) 850 Hz
c) 3400 Hz
d) 6800 Hz
e) 13600 Hz