-~~ PROVA DE FÍSICA - 2º TRIMESTRE DE 2014 PROF. VIRGÍLIO

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Manuel Peralta Dinis
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1 COl.é. -~~ gio. da Vinci PROVA DE FÍSICA - 2º TRIMESTRE DE 2014 PROF. VIRGÍLIO NOME N 9 ANO --- Olá, caro(a) aluno(a). Segue abaixo uma serre de exercicres que têm, como base, o que foi trabalhado em sala de aula durante todo o ano. Tais exercícios compõem sua avaliação trimestral, referente a 60'10 de sua nota final. Para que você consiga nota máxima, os exercícios devem estar respondidos corretamente. Além disso também será avaliada a organização das respostas, bem como o capricho nos desenhos. Procure sempre fazer o desenho ilustrativo da questão, quando esta já não o tiver, mesmo que o exercício não peça. Isso oca) ajudará na interpretação e também poderá ter efeito na correção. Todas as questões devem ser respondida a tinta e não será permitido o uso de calculadoras. Faça a avaliação com calma e atenção, mas tome cuidado com o tempo. As questões onde deve-se assinalar alguma alternativa não precisam de justificativa. Para tentar te ajudar: A medida da frequência fundamental (1 0 harmônico) de uma corda vibrante ou de um tubo sonoro aberto é dada pela equação: f = v / 2.L. A medida da frequência fundamental (1 0 harmônico) de um tubo sonoro fechado é dada pela equação: f = v/ 4.L. Esta prova é composta por OITO questões e TRÊS testes dispostas em CINCO páginas. 01. (1,0) Considere uma onda sonora que se propaga na atmosfera com frequência igual a 10 Hz e velocidade igual a 340 m/s. Determine a menor distância entre dois pontos da atmosfera nos quais, ao longo da direção de propagação, a amplitude da onda seja máxima. 02. (1,0) A tecnologia de telefonia celular 4G passou a ser utilizada no Brasil em 2013, como parte da iniciativa de melhoria geral dos serviços no Brasil, em preparação para a Copa do Mundo de Algumas operadoras inauguraram serviços com ondas eletromagnéticas na frequência de 40 x 10 6 Hz. Sendo a velocidade da luz no vácuo c = 3,Ox 10 8 m/ s, qual o comprimento de onda dessas ondas eletromagnéticas? 1

Para que você consiga nota máxima, os exercícios devem estar respondidos corretamente. Além disso também será avaliada a organização das respostas, bem como o capricho nos desenhos.

2 03. (1,0) Um órgão é um instrumento musical composto por diversos tubos sonoros, abertos ou fechados nas extremidades, com diferentes comprimentos. Num certo órgão, um tubo A é aberto em ambas as extremidades e possui uma frequência fundamental de 200 Hz. Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s. Determine o comprimento do tubo A. 04. (1,0)'O violão é um instrumento musical que tem seis cordas que vibram entre dois pontos fixos, sendo um deles no rastilho e o outro em algum traste, conforme ilustra a figura a seguir. Os trastes são fixados no braço do violão e possibilitam variar o comprimento da corda vibrante. Quando a corda é pressionada na primeira casa, por exemplo, ela vibra entre o rastilho e o segundo traste. Sendo assim, uma corda pode produzir sons com diferentes frequências fundamentais, que podem ser organizadas em uma sequência. Combase no exposto, determine a velocidade de uma onda transversal em uma corda de 70 cm de comprimento para o primeiro harmônico que vibra com frequência f 1 = 44Hz;. 05. (1,5) Uma onda transversal de frequência 1 Hz se desloca em uma corda, conforme diagrama a seguir. Determine: y m a) sua amplitude. 0,5 b) seu comprimento de onda. x (m c) sua velocidade. 2

(1,0)'O violão é um instrumento musical que tem seis cordas que vibram entre dois pontos fixos, sendo um deles no rastilho e o outro em algum traste, conforme ilustra a figura a seguir.

3 NOME N 9 ANO _ 06. (1,0) Um dos modelos usados na caracterização dos sons ouvidos pelo ser humano baseia-se na hipótese de que ele funciona como um tubo ressonante. Neste caso, os sons externos produzem uma variação de pressão do ar no interior do canal auditivo, fazendo a membrana (tímpano) vibrar. Esse modelo pressupõe que o sistema funciona de forma equivalente à propagação de ondas sonoras em tubos com uma das extremidades fechadas pelo tímpano. As frequências que apresentam ressonância com o canal auditivo têm sua intensidade reforçada, enquanto outras podem ter sua intensidade atenuada. Considere que, no caso de ressonância, ocorra um nó sobre o tímpano e ocorra um ventre da onda na saída do canal auditivo, de comprimento L igual a 0,025 m. Assumindo que a velocidade do som no ar (v) é igual a 340 m/s, determine a frequência do primeiro harmônico (frequência fundamental, n = 1) que se formaria no canal, ou seja, a frequência mais baixa que seria reforçada por uma ressonância no canal auditivo. 07. (1,0) Na geração da voz humana, a garganta e a cavidade oral agem como um tubo, com uma extremidade aproximadamente fechada na base da laringe, onde estão as cordas vocais, e uma extremidade aberta na boca. Nessas condições, sons são emitidos com maior intensidade nas frequências e comprimentos de ondas para as quais há um nó na extremidade fechada e um ventre na extremidade aberta. As frequências geradas são chamadas harmônicos ou modos normais de vibração. Em um adulto, este tubo do trato vocal tem aproximadamente 0,17 m. Considerando que a velocidade do som no ar é 340 m/s e as condições citadas acima para a maior intensidade, quais os valores aproximados, em hertz, das frequências dos dois primeiros harmônicos da voz Rcssceoores ~~ _ normal de um adulto? 3

Esse modelo pressupõe que o sistema funciona de forma equivalente à propagação de ondas sonoras em tubos com uma das extremidades fechadas pelo tímpano.

4 08. O nível sonoro S é medido em decibéis (db) de acordo com a expressão S = (10 db) log (I/Io), onde I é a intensidade da onda sonora e Ia = 10-2 W1m 2 é a intensidade de referência padrão correspondente ao limiar da audição do ouvido humano. Numa certa construção, o uso de proteção auditiva é indicado para trabalhadores expostos durante um dia de trabalho a um nível igualou superior a 85 db. O gráfico a seguir mostra o nível sonoro em função da distância a uma britadeira em funcionamento na obra. a) (0,5) A que distância mínima da britadeira os trabalhadores podem permanecer sem proteção auditiva? íti 90 'ti '-" o Q c Q (f) 80 Q) ~~ :z: i ~! ~ f!..tv " ~.!".-.,...!,.... '!. ; i : i ; ~,..,.~ ~.i "U'...!,.. '...!..,- - ou!.. 1. " tu 1 ~ ~ ~ ~ ;.._ ~ ~!..,..~", ~.,... _ ~ i! i,, ", <~. " " ~ i t. 1.. "..r....t.... t t t... &5+-~-+-4--~+-~-+~--~+-~-4 O a Distância (m) b) (0,5) A intensidade da onda sonora emitida pela britadeira a uma distância "d" é igual a 10 5 w/m 2. Determine "d". (1,5) TESTES: A B C D E

Numa certa construção, o uso de proteção auditiva é indicado para trabalhadores expostos durante um dia de trabalho a um nível igualou superior a 85 db.

5 NOME N 9 ANO _ 01. Em dias de tempestade, podemos observar no céu vários relâmpagos seguidos de trovões. Em algumas situações, estes chegam a proporcionar um espetáculo à parte. É CORRETO afirmar que vemos primeiro o relâmpago e só depois escutamos o seu trovão porque: a) o som se propaga mais rápido que a luz. b) a luz se propaga mais rápido que o som. c) a luz é uma onda mecânica. d) o som é uma onda eletromagnética. e) a velocidade do som depende da posição do observador. Fonte: jempestades_ ejornados.htm Acesso: 21 set A figura representa uma configuração de ondas estacionárias numa corda., , A extremidade A está presa a um oscilador que vibra com pequena amplitude. A extremidade B é fixa e a tração na corda é constante. Na situação da figura, onde aparecem três ventres (V) e quatro nós (N), a frequência do oscilador é 360Hz. Aumentando-se N A. 8 V V V gradativamente a frequência do osci lador, observa-se que essa configuração se desfaz até aparecer, em seguida, uma nova configuração de ondas estacionárias, formada por a) quatro nós e quatro ventres, quando a frequência atingir 400Hz. b) quatro nós e cinco ventres, quando a frequência atingir 440Hz. c) cinco nós e quatro ventres, quando a frequência atingir 480Hz. d) cinco nós e cinco ventres, quando a frequência atingir 540Hz. e) seis nós e oito ventres, quando a frequência atingir 720Hz. N 03. Os termos a seguir estão relacionados às ondas sonoras. I. Volume se refere à intensidade da sensação auditiva produzida por um som e depende da intensidade e da frequência da onda. II. Altura se refere a uma qualidade da onda que depende somente da sua frequência: quanto menor a frequência maior a altura. IIr. Timbre é uma característica que depende da frequência e da intensidade dos tons harmônicos que se superpõem para formar a onda sonora. Está correto o que se afirma em a) I e Ir, apenas. b) Ir, apenas. c) IrI, apenas. d) I e IIr, apenas. Boa Prova e... "Aquele Abraço/I" Vírgílío ~ ~ 5

c) a luz é uma onda mecânica. d) o som é uma onda eletromagnética. e) a velocidade do som depende da posição do observador. Fonte: http://sjm,oo.sspo.pt/as jempestades_ ejornados.htm Acesso: 21 set.

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Ondas Estacionárias Apostila 2 1. (Uece 2015) Uma corda de violão vibra de modo que, num dado instante, a onda estacionária tenha duas cristas e três nós. Considere que o comprimento da corda vibrante