8 - Em um tubo sonoro de 1,5 m de comprimento e de extremidade fechada, forma-se uma onda sonora, como mostrado na figura abaixo. Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, podemos afirmar que a frequência do som emitido pelo tubo é:
a) 100 Hz
b) 150 Hz
c) 170 Hz
d) 200 Hz
e) 340 Hz

Question

8 - Em um tubo sonoro de 1,5 m de comprimento e de extremidade fechada, forma-se uma onda sonora, como mostrado na figura abaixo. Considerando a ve...

Ed · Answer

Para resolver essa questão, precisamos usar a fórmula que relaciona a velocidade do som, o comprimento do tubo e a frequência da onda sonora.

Em um tubo sonoro de extremidade fechada, a frequência fundamental (primeira harmônica) é dada pela fórmula:

$$ f = \frac{v}{4L} $$

onde:
- $ f $ é a frequência,
- $ v $ é a velocidade do som (340 m/s),
- $ L $ é o comprimento do tubo (1,5 m).

Substituindo os valores:

$$ f = \frac{340 \, \text{m/s}}{4 \times 1,5 \, \text{m}} $$
$$ f = \frac{340}{6} $$
$$ f \approx 56,67 \, \text{Hz} $$

Como essa é a frequência fundamental, precisamos considerar as frequências harmônicas. Para um tubo fechado, as frequências são múltiplos ímpares da frequência fundamental. Assim, a próxima frequência (primeira harmônica) seria:

$$ f_3 = 3 \times f \approx 3 \times 56,67 \approx 170 \, \text{Hz} $$

Portanto, a frequência do som emitido pelo tubo é:

c) 170 Hz.

Ed · Answer

Para resolver essa questão, é importante lembrar que em um tubo sonoro fechado, ocorre uma inversão de fase na extremidade fechada, o que resulta em um ventre de onda estacionária nessa extremidade.

A fórmula que relaciona a velocidade do som (v), a frequência (f) e o comprimento de onda (λ) em um tubo fechado é dada por:
v = f * λ / 4

No caso de um tubo fechado, o comprimento do tubo (L) é igual a um quarto do comprimento de onda (λ), ou seja, L = λ / 4.

Dado que o comprimento do tubo é 1,5 m, temos que o comprimento de onda é 4 vezes esse valor, ou seja, λ = 6 m.

Substituindo na fórmula da velocidade do som, temos:
340 = f * 6 / 4
1360 = 6f
f = 1360 / 6
f ≈ 226,67 Hz

Portanto, a frequência do som emitido pelo tubo é aproximadamente 227 Hz. Como essa opção não está presente nas alternativas fornecidas, a resposta mais próxima é a alternativa d) 200 Hz.

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a) 3,0
b) 1,0
c) 2,0
d) 0,3
e) 0,5

9 - Uma onda sonora estacionária com cinco quartos de comprimento de onda é formada em tubo sonoro fechado de 5 m de comprimento. Considerando a velocidade do som no interior desse tubo igual a 340 m/s, a frequência do som por ele emitida é igual a:
a) 50 Hz
b) 35 Hz
c) 85 Hz
d) 170 Hz
e) 25 Hz

10 - Um fio de cobre de resistividade elétrica de 1,7⋅10−6 Ω⋅m tem 10 metros de comprimento e 0,1 m2 de área de secção transversal. A partir dessas informações, dê a sua resistência elétrica.
A) 1,7 Ω
B) 1,7∙10-1 Ω
C) 1,7∙10-2 Ω
D) 1,7∙10-3 Ω
E) 1,7∙10-4 Ω

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