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1 Exercícios acústica 1-O que permite decidir se uma dada nota musical provém de um piano ou de um trombone é: a) a diferença entre as alturas dos sons; b) a diferença entre os timbres dos sons; c) a diferença entre as intensidades dos sons; d) a diferença entre as fases das vibrações; e) o fato de que num caso a onda é longitudinal e no outro transversal. 2-UEM-Imagine que um trem-bala passa apitando pela plataforma de uma estação. Uma pessoa, nessa plataforma, ouve o apito do trem aproximando-se com freqüência de 450 Hertz. Após a passagem do trem, a freqüência do apito parece cair para 300 Hertz. Qual a velocidade do trem-bala (em m/s)? Considere a velocidade do som igual a 340 m/s. 3-O comprimento de uma corda de guitarra é 64,0cm. Esta corda é afinada para produzir uma nota com frequência igual a 246Hz quando estiver vibrando no modo fundamental. Se o comprimento da corda for reduzido à metade, a nova frequência fundamental do som emitido será: A) 123Hz B) 246Hz C) 310Hz D) 369Hz E) 492Hz 4-Relacione o fenômeno ondulatório da coluna A com a situação descrita na coluna B, numerando os parênteses. Coluna A 1 Reflexão 2 Refração 3 Ressonância 4 Efeito Doppler Coluna B ( ) Um peixe visto da margem de um rio parece estar a uma profundidade menor do que realmente está. ( ) Uma pessoa empurra periodicamente uma criança num balanço de modo que o balanço atinja alturas cada vez maiores. ( ) Os morcegos conseguem localizar obstáculos e suas presas, mesmo no escuro. ( ) O som de uma sirene ligada parece mais agudo quando a sirene está se aproximando do observador. A numeração correta da coluna B, de cima para baixo, é: A) B)

2 C) D) E) UNIR-Assinale quais interferências geram, numa onda estacionária, respectivamente, os nós e os ventres. a) destrutivas e construtivas. b) construtivas e progressivas. c) destrutivas e longitudinais. d) longitudinais e destrutivas. e) progressivas e destrutivas. 6-São feitas algumas afirmações que dizem respeito aos fenômenos acústicos. I-As ondas sonoras propagam-se mais rapidamente ar quando ele está mais quente. II-É possível ouvir um cão latir do outro lado de um muro alto e longo graças ao fenômeno da difração das ondas sonoras na borda superior do muro. III-As ondas sonoras de comprimento de onda pequeno correspondem a um som mais agudo que as de grande comprimento de onda. Sobre as afirmações, é possível afirmar que: a) apenas I e II são corretas. b) apenas II e III são corretas. c) apenas I e III são corretas. d) todas são corretas. e) nenhuma é correta. 7-Produzem-se ondas estacionárias em um tubo sonoro, de comprimento 0,20 m, fechado em uma das extremidades. Se a velocidade do som no ar é de 340 m/s, as frequências dos dois primeiros harmônicos serão, respectivamente: a) 850 Hz e 2550 Hz. b) 425 Hz e 850 Hz. c) 850 Hz e 1700 Hz. d) 425 Hz e 1275 Hz. e)n.d.a 8-UEM-Uma flauta e uma clarineta estão emitindo sons de mesma altura, sendo a amplitude do som da clarineta maior que a amplitude do som da flauta. Considere uma pessoa situada à mesma distância dos dois instrumentos e assinale o que for correto. 01) Os dois sons serão percebidos pela pessoa com a mesma intensidade. 02) As formas das ondas sonoras emitidas pelos dois instrumentos são diferentes. 04) Os dois instrumentos estão emitindo a mesma nota musical. 08) A freqüência do som emitido pela flauta é menor que a freqüência do som emitido pela clarineta. 16) A pessoa perceberá sons de timbres iguais. 32) As ondas sonoras recebidas pela pessoa são ondas mecânicas longitudinais. 64) Se as freqüências das ondas sonoras recebidas pela pessoa forem maiores que hertz, ela não terá nenhuma sensação sonora no ouvido. 9-UEGO-Onda é uma palavra intimamente ligada a movimento, tanto em física quanto na linguagem cotidiana. Estacionário significa imóvel, parado, sem movimento. Assim, onda estacionária soa tão estranho quanto movimento parado. Na verdade, essa

3 contradição é aparente; o adjetivo estacionário, nesse caso, não se relaciona com o substantivo onda. Onda estacionária é apenas um nome composto, baseado na expressão reduzida de algo como fenômeno ou configuração estacionária gerada por ondas em propagação simultânea no mesmo meio. De acordo com a física, é CORRETO afirmar: a) O comprimento de uma onda λ representa a distância da crista ao vale. b) O comprimento de uma onda é diretamente proporcional à frequência. c) Qualquer som que ouvimos tem origem em corpos que se encontram em vibração. d) A sensação sonora é estimulada em nossos ouvidos por uma onda transversal cuja frequência está compreendida entre 0 e 20 hertz. e) Um som de pequena freqüência é agudo, e um de alta frequência é grave. 10-A figura abaixo representa as ondas produzidas por um violino e um piano: Sobre esses dois instrumentos, na situação mostrada na figura, é CORRETO afirmar que: A) Os dois instrumentos não estão tocando a mesma nota porque as ondas têm formatos diferentes. B) Os dois instrumentos estão tocando a mesma nota, porém a frequência fundamental das duas ondas é diferente. C) Os dois instrumentos estão tocando a mesma nota porque a frequência fundamental das duas ondas é a mesma. D) A frequência fundamental não está relacionada com a nota, mas com o timbre dos instrumentos. E) Todas as alternativas anteriores são falsas. 11-Um piloto de Fórmula 1 trafega em uma pista reta com velocidade 340 km/h. Enquanto dirige seu carro, o piloto ouve o som do motor com uma freqüência real f. Analise as assertivas abaixo. I) Para um observador sentado na arquibancada, o som do carro apresenta frequência f maior que a frequência real f quando o carro está se aproximando. II) Para um segundo observador, também sentado na arquibancada, o som do carro temfrequência f, menor que a frequência real f, quando o carro está se afastando. III) É correto afirmarmos que f > f > f IV) O fenômeno de alteração das frequências percebidas pelos observadores das assertivasi e II denomina-se Efeito Doppler.

4 V) No caso hipotético em que o carro de Fórmula1 trafegue com velocidade extremamentealta, o semáforo da pista de corrida, que está com a luz vermelha acesa, poderá ser percebido na cor verde durante a aproximação do piloto. A) Apenas I e II são corretas. B) Apenas I, II, IV e V são corretas. C) Apenas I, II, III e V são corretas. D) Apenas I, II, III e IV são corretas. E) Todas as assertivas são corretas. 12-Um fio de aço tracionado tem as suas extremidades fixas e é mantido em vibrações de modo a formar uma onda estacionária transversal. Observa-se que existem 3 nós e que tal onda vibra num ritmo de 20 oscilações por segundo. A distância entre nós consecutivos é igual a 50 cm e, portanto, qual a velocidade das ondas no fio vale, em m / s? 13-Dois diapasões idênticos são colocados lado a lado. Em um deles, é acrescentada uma pequena massa que fica fixada numa das hastes. Ao serem percutidos, irão produzir um fenômeno denominado: a) reverberação b) difração c) difusão d) reflexão sonora e) batimento 14-Fazu-MG-A expressão abaixo, nos mostra como a frequência de vibração de uma corda de violão pode ser variada. Analisando a expressão diga qual a afirmativa abaixo é correta: a) Quando o músico coloca os dedos sobre a corda, no braço do violão, ele altera a tração da corda, sem alterar outros fatores, o que provoca um aumento na freqüência do som emitido pelo violão ao ser tocado; b) O fato de o violão conter cordas de diâmetros diferentes é apenas para diferenciar, esteticamente, as oitavas possíveis de serem emitidas pelo instrumentos; c) Quando o músico, afina seu violão, através das borboletas (por onde o músico pode enrolar ou desenrolar as cordas), está alterando o comprimento da corda, então, se ele enrola a corda, a frequência do som, emitada pelo violão passa a ser mais grave; d) Quando o músico coloca os dedos sobre a corda, no braço do violão, impede que a corda vibre, fazendo com que, naquele momento o som emitido pelo violão não dependa da corda em questão e) Quando o músico afina seu violão, através das borboletas pelo qual o músico pode enrolar ou desenrolar as cordas), está alterando a tração a que a corda está submetida. Assim, ao enrolar a corda, ele está esticando-a aumentando a freqüência do som emitido pela corda.

5 15- Um diapasão de frequência 340 Hz é posto a vibrar nas proximidades da boca de uma proveta de 150 cm de comprimento, graduada em centímetros e, inicialmente, vazia. Enquanto o diapasão vibra, a proveta é preenchida lentamente com água. A velocidade das ondas sonoras produzidas no tubo é de 340 m/s. Os valores possíveis de H, para haver ressonância no interior do tubo, são: a) 20cm, 60cm, 100cm e 140cm b) 25cm, 75cm, 125cm e 150cm c) 20cm, 60cm e 100cm d) 25cm, 75cm e 125cm e) 25cm, 50cm, 100cm e 150cm 16-Preencha a coluna B de acordo com as opções da coluna A e assinale a alternativa correspondente: ( A ) timbre ( B ) intervalo musical ( C ) intensidade sonora ( D ) batimento ( E ) ressonância ( F ) altura ( G ) decibel COLUNA A COLUNA B ( ) fenômeno resultante da vibração de um corpo em função da incidência de uma onda sonora. ( ) razão entre as frequências de dois sons ( ) propriedade de uma onda sonora associada à amplitude de vibração da onda ( ) propriedade associada ao número de harmônicos que acompanham o som fundamental ( ) propriedade de uma onda sonora relacionada com a sua frequência a) A, B, C, E, G b) A, C, B, G, F c) D, C, F, G, A

6 d) E, B, C, A, F e) A, D, E, G, F 17-Uma corda de violão é mantida tensionada quando presa entre dois suportes fixos no laboratório. Posta a vibrar, verifica-se que a mais baixa frequência em que se consegue estabelecer uma onda estacionária na corda é f = 100 Hz. Assim, qual das opções a seguir apresenta a sucessão completa das quatro próximas frequências possíveis para ondas estacionárias na mesma corda? a) 150 Hz, 200 Hz, 250 Hz, 300 Hz b) 150 Hz, 250 Hz, 350 Hz, 450 Hz c) 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, 500 Hz d) 200 Hz, 400 Hz, 600 Hz, 800 Hz e) 300 Hz, 500 Hz, 700 Hz, 900 Hz 18- Considere as afirmações a seguir: I - O eco é um fenômeno causado pela reflexão do som num anteparo. II - O som grave é um som de baixa frequência. III - Timbre é a qualidade que permite distinguir dois sons de mesma altura e intensidade emitidos por fontes diferentes. Analise as afirmativas e assinale a única alternativa correta: a) I, apenas. b) I e II, apenas c) I e III, apenas d) II e III, apenas e) I, II e III 19- As qualidades fisiológicas do som são: altura, intensidade e timbre. I A altura é a qualidade que permite distinguir um som forte de um som fraco de mesma frequência. II - Intensidade é a qualidade que permite distinguir um som agudo de um som grave. III - Uma onda sonora não muda sua frequência ao sofrer refração. a) Somente I é correta. b) Somente II é correta. c) Todas estão corretas. d) I e II estão corretas.

7 e) Somente III é correta. 20-Os círculos da figura representam a perturbação produzida no ar por uma fonte sonora. Em relação ao movimento, à frequência real (f) e à freqüência aparente (f a ) da fonte ouvida por um observador na posição P (lado direito), é correto afirmar que a fonte se move para a a) direita e f < f a. b) direita e f > f a. c) esquerda e f < f a. d) esquerda e f > f a. e) esquerda e f = f a. 21-FGV-Para ilustrar o desenvolvimento da nanotecnologia, pesquisadores da Universidade de Cornell (EUA) construíram a menor guitarra do mundo (foto). Ela foi esculpida, baseada no desenho da conhecida guitarra Fender Stratocaster, em um monocristal de silício, e tem 10 mm de comprimento (tamanho aproximado de uma hemácia) e seis cordas de 50 nm de espessura (cerca de 100 átomos) cada uma.se fosse possível fazer vibrar uma de suas cordas, ela emitiria um som inaudível (ultrasom) com uma freqüência da ordem de 10 MHz e comprimento de onda no ar de, aproximadamente: (Lembre-se de que a velocidade do som no ar, à temperatura ambiente,vale v = 345 m/s.) a) 1,0 mm b) 3,5 mm c) 10 mm

8 d) 35 mm e) 100 mm 22- Uma ambulância dotada de uma sirene percorre, numa estrada plana, a trajetória ABCDE, com velocidade de módulo constante de 50 Km/h. Os trechos AB e DE são retilíneos e BCD um arco de circunferência de raio 20m, com centro no ponto O, onde se posiciona um observador que pode ouvir o som emitido pela sirene: Ao passar pelo ponto A, o motorista aciona a sirene cujo som é emitido na frequência de 350 Hz. Analise as proposições a seguir é marque V (verdadeiro) ou F(falso) nas afirmações abaixo. ( ) Quando a ambulância percorre o trecho AB, o observador ouve um som mais grave que o som de 350 Hz. ( )Enquanto a ambulância percorre o trecho BCD o observador ouve um som de freqüência igual a 350 Hz ( )A medida que a ambulância percorre o trecho DE o som percebido pelo observador é mais agudo que o emitido pela ambulância, de 350 Hz. ( )Durante todo o percurso a freqüência ouvida pelo observador será de freqüência igual a 350 Hz. 23-Numa planície, um balão meteorológico com um emissor e receptor de som é arrastado por um vento forte de 40 m/s contra a base de uma montanha. A frequência do som emitido pelo balão é de 570 Hz e a velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s. Assinale a opção que indica a frequência refletida pela montanha e registrada no receptor do balão. a) 450 Hz b) 510 Hz c) 646 Hz d) 722 Hz e) 1292 Hz 24-Um vendedor de motos usadas afirmou para um suposto comprador que o modelo no qual ele estava interessado emitia um ruído máximo com nível sonoro N = 90 db. Como o comprador necessitava da moto para trabalhar ao longo do dia, ele resolveu medir o nível de ruído máximo e constatou que na verdade era de 120 db. Considere como intensidade sonora de referência

9 Io= W/m 2. Segundo recomendação dos médicos, uma pessoa pode ficar exposta a um nível sonoro de 120 db no máximo durante 3 minutos por dia, para que não ocorram danos ao sistema auditivo. a) Calcule quantas vezes a intensidade sonora do ruído (I) é maior do que a alegada pelo vendedor. b) O comprador, pensando em sua saúde, deveria comprar a moto assim mesmo? Justifique sua resposta com base no enunciado. 25- Um pequeno drone (veículo aéreo não tripulado) foi projetado para desviar objetos através de pulsos sonoros. A frequência de sons emitidos por ele é de 20 khz. Em uma certa manobra, faz-se o drone movimentar-se a uma velocidade de 72 km/h em direção a uma parede. Considerando a velocidade do som no ar como 340 m/s, assinale a alternativa correta para a frequência captada pelo drone após o som ser refletido na parede. a) Hz. b) Hz. c) Hz. d) Hz. e) Hz. GABARITO1-B2-68 m/s3-e 4-B 5-A 6-D 7-D C 10-C 11-E E 14-E 15-D 16-D 17- C 18-E 19-E20-A 21-B 22- F,V,F,F 23-D24-a)1000 vezes b)o comprador não deveria comprar a moto. De acordo com a recomendação médica, ele somente poderia ficar submetido a esse ruído em torno de 3 minutos por dia, que é pouco tempo para quem deseja trabalhar durante todo o dia. 25-B.

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