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Física

Colegio Morales Lopes
2. (Enem) Dois engenheiros estão verificando se uma cavidade perfurada no solo está de acordo com 0 planejamento de uma obra, cuja profundidade requerida é de 30 m. O teste é feito por um dispositivo denominado oscilador de áudio de frequência variável, que permite relacionar a profundidade com os valores da frequência de duas ressonâncias consecutivas, assim como em um tubo sonoro fechado. A menor frequência de ressonância que o/aparelho mediu foi 135 Hz. Considere que a velocidade do som dentro da cavidade perfurada é de 360 m s⁻¹. Se a profundidade estiver de acordo com O projeto, qual será O valor da próxima frequência de ressonância que será medida? X 137 Hz profundidade = 30m P aotodo=60m B) 138 Hz C) 141 Hz F=135HB D) 144 Hz E) 159 Hz V=360m/s V=Y-F
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Maria Fernanda Barbosa Pereira

há 3 meses

Respostas

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há 3 meses

Para resolver a questão, precisamos entender como funciona a ressonância em um tubo sonoro fechado. A frequência fundamental (primeira ressonância) e as frequências harmônicas são determinadas pela profundidade do tubo. A fórmula para a frequência fundamental (F1) em um tubo fechado é dada por: \[ F_1 = \frac{v}{4L} \] onde: - \( F_1 \) é a frequência fundamental, - \( v \) é a velocidade do som (360 m/s), - \( L \) é o comprimento do tubo (30 m). A próxima frequência de ressonância (F2) será a terceira harmônica, que é dada por: \[ F_2 = 3F_1 \] Primeiro, vamos calcular a frequência fundamental (F1): \[ F_1 = \frac{360 \, \text{m/s}}{4 \times 30 \, \text{m}} = \frac{360}{120} = 3 \, \text{Hz} \] Agora, vamos calcular a próxima frequência de ressonância (F2): \[ F_2 = 3F_1 = 3 \times 3 \, \text{Hz} = 9 \, \text{Hz} \] No entanto, a questão nos dá que a menor frequência de ressonância medida foi 135 Hz. Portanto, precisamos encontrar a próxima frequência de ressonância a partir de 135 Hz. A próxima frequência de ressonância (F2) será: \[ F_2 = 135 \, \text{Hz} + 3 \, \text{Hz} = 138 \, \text{Hz} \] Assim, a próxima frequência de ressonância que será medida é 138 Hz. Portanto, a alternativa correta é: B) 138 Hz.

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