1-Lista aprimoramento Interferência DUDU

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Geraldo Santana
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1 1-Lista aprimoramento Interferência DUDU 1. (Enem 018) Nos manuais de instalação de equipamentos de som há o alerta aos usuários para que observem a correta polaridade dos fios ao realizarem as conexões das caixas de som. As figuras ilustram o esquema de conexão das caixas de som de um equipamento de som mono, no qual os alto-falantes emitem as mesmas ondas. No primeiro caso, a ligação obedece às especificações do fabricante e no segundo mostra uma ligação na qual a polaridade está invertida. O que ocorre com os alto-falantes E e D se forem conectados de acordo com o segundo esquema? a) O alto-falante E funciona normalmente e o D entra em curto-circuito e não emite som. b) O alto-falante E emite ondas sonoras com frequências ligeiramente diferentes do altofalante D provocando o fenômeno de batimento. c) O alto-falante E emite ondas sonoras com frequências e fases diferentes do alto-falante D provocando o fenômeno conhecido como ruído. d) O alto-falante E emite ondas sonoras que apresentam um lapso de tempo em relação às emitidas pelo alto-falante D provocando o fenômeno de reverberação. e) O alto-falante E emite ondas sonoras em oposição de fase às emitidas pelo alto-falante D provocando o fenômeno de interferência destrutiva nos pontos equidistantes aos altofalantes.. (Ufrgs 018) A figura I, abaixo, representa esquematicamente o experimento de Young. A luz emitida pela fonte F, ao passar por dois orifícios, dá origem a duas fontes de luz F 1 e F, idênticas, produzindo um padrão de interferência no anteparo A. São franjas de interferência, compostas de faixas claras e escuras, decorrentes da superposição de ondas que chegam no anteparo. A figura II, abaixo, representa dois raios de luz que atingem o anteparo no ponto P. A onda oriunda do orifício F 1 percorre uma distância maior que a onda proveniente do orifício F. A diferença entre as duas distâncias é L.

2 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Se, no ponto P, há uma franja escura, a diferença L deve ser igual a um número de comprimentos de onda. No ponto central O, forma-se uma franja decorrente da interferência das ondas. a) inteiro escura destrutiva b) inteiro escura construtiva c) inteiro clara construtiva d) semi-inteiro escura destrutiva e) semi-inteiro clara construtiva 3. (Enem PPL 018) Alguns modelos mais modernos de fones de ouvido contam com uma fonte de energia elétrica para poderem funcionar. Esses novos fones têm um recurso, denominado Cancelador de Ruídos Ativo, constituído de um circuito eletrônico que gera um sinal sonoro semelhante ao sinal externo de frequência fixa. No entanto, para que o cancelamento seja realizado, o sinal sonoro produzido pelo circuito precisa apresentar simultaneamente características específicas bem determinadas. Quais são as características do sinal gerado pelo circuito desse tipo de fone de ouvido? a) Sinal com mesma amplitude, mesma frequência e diferença de fase igual a 90 em relação b) Sinal com mesma amplitude, mesma frequência e diferença de fase igual a 180 em relação c) Sinal com mesma amplitude, mesma frequência e diferença de fase igual a 45 em relação d) Sinal de amplitude maior, mesma frequência e diferença de fase igual a 90 em relação ao sinal externo. e) Sinal com mesma amplitude, mesma frequência e mesma fase do sinal externo. 4. (Enem 017) O trombone de Quincke é um dispositivo experimental utilizado para demonstrar o fenômeno da interferência de ondas sonoras. Uma fonte emite ondas sonoras de determinada frequência na entrada do dispositivo. Essas ondas se dividem pelos dois caminhos (ADC e AEC) e se encontram no ponto C, a saída do dispositivo, onde se posiciona um detector. O trajeto ADC pode ser aumentado pelo deslocamento dessa parte do dispositivo. Com o trajeto ADC igual ao AEC, capta-se um som muito intenso na saída. Entretanto, aumentando-se gradativamente o trajeto ADC, até que ele fique como mostrado na figura, a intensidade do som na saída fica praticamente nula. Desta forma, conhecida a velocidade do som no interior do tubo (30 m s), é possível determinar o valor da frequência do som produzido pela fonte.

O valor da frequência, em hertz, do som produzido pela fonte sonora é a) 3.00. b) 1.600. c) 800. d) 640. e) 400. 5.

3 O valor da frequência, em hertz, do som produzido pela fonte sonora é a) b) c) 800. d) 640. e) (Fgv 017) As figuras a seguir representam uma foto e um esquema em que F 1 e F são fontes de frentes de ondas mecânicas planas, coerentes e em fase, oscilando com a frequência de 4,0 Hz. As ondas produzidas propagam-se a uma velocidade de,0 m s. Sabe-se que D,8 m e que P é um ponto vibrante de máxima amplitude. Nessas condições, o menor valor de D deve ser a),9 m. b) 3,0 m. c) 3,1m. d) 3, m. e) 3,3 m. 6. (Fuvest 014) O Sr. Rubinato, um músico aposentado, gosta de ouvir seus velhos discos sentado em uma poltrona. Está ouvindo um conhecido solo de violino quando sua esposa Matilde afasta a caixa acústica da direita (C d ) de uma distância l, como visto na figura abaixo. Em seguida, Sr. Rubinato reclama: _ Não consigo mais ouvir o Lá do violino, que antes soava bastante forte! Dentre as alternativas abaixo para a distância l, a única compatível com a reclamação do Sr. Rubinato é Note e adote: O mesmo sinal elétrico do amplificador é ligado aos dois alto-falantes, cujos cones se movimentam em fase. A frequência da nota Lá é 440 Hz. A velocidade do som no ar é 330 m/s. A distância entre as orelhas do Sr. Rubinato deve ser ignorada. a) 38 cm b) 44 cm c) 60 cm d) 75 cm e) 150 cm

4 7. (Unesp 1994) Duas fontes, F 1 e F, separadas de certa distância e operando em fase, produzem ondas na superfície da água com comprimentos de ondas constante de,0 cm. Um ponto P, na superfície da água, dista 9,0 cm de F 1 e 1 cm de F. a) Quantos comprimentos de onda existem entre P e F 1 e entre P e F? b) No ponto P, a superposição das ondas produzidas por F 1 e F resulta numa interferência construtiva ou destrutiva? Justifique sua resposta. Gabarito: Resposta da questão 1:[E] Com a inversão da polaridade da caixa de som D, as ondas passam a ser emitidas em oposição de fase, o que causa uma interferência destrutiva em pontos equidistantes dos altofalantes. Resposta da questão : [E] As franjas escuras são relativas a interferência destrutiva caracterizada pelo semicomprimento λ de onda, isto é, semi-inteiro. No ponto central temos a franja clara representando a interferência construtiva. Portanto, a resposta correta é letra [E]. Resposta da questão 3: [B] Para que o cancelamento seja realizado tem que haver interferência destrutiva. Para tal, os pulsos têm que tem mesma amplitude, mesma frequência e estar em oposição de fases, ou seja, defasados de 180. Resposta da questão 4: [C] Como a intensidade do som foi de muito intensa para nula, a interferência no ponto C foi de construtiva para destrutiva, sendo a condição para esta última dada por: λ dadc daec Logo, o comprimento de onda deverá ser de: λ λ 40 cm 0,4 m Pela Equação Fundamental da Ondulatória, obtemos a frequência pedida: v λf 30 0,4f f 800 Hz Resposta da questão 5: [E] O problema trata de Fenômenos Ondulatórios, mais especificamente de Interferência Construtiva. A interferência construtiva acontece quando há a superposição de duas cristas ou dois vales de uma onda. Para encontros de vales e cristas temos a interferência destrutiva. Para o caso da Interferência Construtiva, o valor absoluto da diferença das distâncias entre o ponto considerado e as fontes emissoras F 1 e F é nulo ou múltiplo inteiro par de meio comprimento de onda.

5 λ D d n, n 0,,4,6,... Para obtermos o menor valor de D, devemos utilizar o menor valor de n diferente de zero, portanto, fazer n. O comprimento de onda λ é calculado pela equação: v λf v m s λ λ 0,5 m f 4 Hz Substituindo na primeira equação, temos: λ 0,5 m D d n D,8 m D 3,3 m Resposta da questão 6: [A] Dados: v = 330 m/s; f = 440 Hz. Se o Sr. Rubinato não está mais ouvindo o Lá é porque está ocorrendo interferência destrutiva. Para que ocorra tal fenômeno é necessário que a diferença de percurso entre o ouvinte e as duas fontes ( no caso, ) seja um número ímpar (i) de meios comprimentos de onda. O menor valor de é para i = 1. v f 330 0,375 m cm. Resposta da questão 7: a) Entre F 1 e P existem 4,5 comprimentos de onda e entre F e P existem 6,0 comprimentos de onda. b) Destrutiva. As ondas que atingem o ponto P chegam em oposição de fase.

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