Física B Semiextensivo V. 4

Física B Semiextensivo V. 4 Exercícios 0) V V F V F 0) C 03) A 04) D a) Verdadeira. b) Verdadeira. Devemos fazer com que a onda emitida entre em ressonância com a vibração da antena. c) Falsa. Para ocorrer interferência, devemos ter superposição de ondas com mesma natureza. d) Verdadeira. Reflexão de pulso em extremidade fixa, e interferência destrutiva nos nós. e) Falsa. Não temos propagação de energia somente através dos nós. A frequência do som da marcha era próxima ou igual à frequência natural de vibração da ponte, causando assim uma ressonância que poderia resultar em movimentos na própria ponte e afetar até mesmo sua estrutura física. Ressonância ocorre quando a frequência de vibração natural do corpo coincide com frequência de vibração natural, ocasionando um aumento na amplitude da onda resultante. I. Verdadeira. II. Verdadeira. III. Falsa. As ondas de rádio, por serem eletromagnéticas, se propagam no vácuo. 07) E 08) B 09) A 0) A ) D Logo λ = 60 cm = 0,6 m v = 0,6. 6 v = 3,6 m/s 30 cm λ Batimento é uma interferência de ondas com frequências próximas, gerando uma onda resultante com amplitude variável. O batimento é um caso importante de interferência de ondas sonoras no qual as ondas que sofrerão o fenômeno têm frequências muito próximas. λ = 3,3. 0 3 m v = 340 m/s 340 = (3,3. 0 3 ). f f =,03. 0 5 Hz 05) E 06) C interferências reflexão Uma onda estacionária é gerada pelos fenômenos de reflexão e interferência. variação de pressão 0 s meia volta em 0 µs uma volta em 0 µs tempo T = 0 µs = 0. 0 6 s f = = 50 000 Hz 0. 0 6 Essa frequência só é audível para gatos e morcegos. Física B

) D ) Verdadeira. Formas de ondas diferentes. ) Verdadeira. O espaço percorrido por período é o mesmo. 3) Verdadeira. Se a é a mesma, o período também é. 4) Verdadeira. 5) Falsa. A onda a tem amplitude maior, portanto é mais intensa. 6) Verdadeira. 7) Falsa. Os sons são de mesma altura. 8) Verdadeira. 3) a) λ = v 3 5,. 0 = = 3,75. 0 4 m 6. 0 Durante a mudança de meio a frequência da onda se mantém constante. No entanto, a alteração percebida na velocidade reflete diretamente no comprimento de onda. Assim, se a velocidade diminui de 500 m/s para 340 m/s, ou seja, fica 6,5 vezes menor, percebe-se a mesma alteração no comprimento de onda. x b) v = t 500 =. d d = 0,03 m ou 3 cm. 4. 0 5 4) B ultrassom eco d d músculoalvo Sendo f = v temos que quanto maior a frequência da λ onda emitida, menor o comprimento de onda gerada por ela. Então, se a frequência é superior ao máximo, temos que o comprimento de onda é menor que o mínimo. 5) E I. Falsa. Como o tempo de 0,8 s é tempo de emissão e reflexão, temos uma distância percorrida pelo som igual a d. Logo, ΔS = v. Δt então: d = 500. 0,8. Assim, d = 00 = 600 m. II. Verdadeira. Como o tempo, depois de algum tempo, é de 0, s é tempo de emissão e reflexão, temos uma distância percorrida pelo som igual a d. Logo, ΔS = v. Δt, então: d = 500. 0,. Assim, d = 300 = 50 m. III. Verdadeira. 6) frequência/amplitude/identificar/uníssonos 7) E 8) A I. Verdadeira. II. Verdadeira. III. Verdadeira. Em relação à altura, um som pode ser alto ou baixo. Um som é dito alto (ou agudo) quando a onda sonora se transmite com elevado número de oscilações na unidade de tempo, ou seja, alta frequência. Um som é dito baixo (ou grave) quando a onda sonora se transmite com pequeno número de oscilações na unidade de tempo, ou seja, com baixa frequência. 9) 93 0) A ) A ) D 0. Verdadeira. 0. Falsa. Os sons são de mesma altura, pois têm a mesma frequência. 04. Verdadeira. 08. Verdadeira. 6. Verdadeira. 3. Falsa. Os dois sons são de mesma altura. 64. Verdadeira. O timbre é a característica fisiológica do som relacionada com o formato da onda sonora. É o timbre que nos permite identificar a fonte emissora do som. Mesmo sons de mesma altura e mesma intensidade, quando emitidos por fontes diferentes, possuem timbres diferentes. I. A frequência diminui e o período aumenta. T = f II. Perceba que f LÁ > f MI. Como o meio é o mesmo, a velocidade se mantém constante,. Logo, λ LÁ < λ MI. β = 0. log I I 0 β = 0. log 0 4 0 β = 0. log 0 8 β = 0. 8. log 0 β = 80 db Física B

3) 90 db I = 0 3 W/m (intensidade das ondas sonoras no interior de uma fábrica têxtil). I = 0 W/m (menor intensidade que uma onda sonora deve possuir para provocar sensação sonora. Essa intensidade é denominada limiar de audibilidade). β =? (nível sonoro do som no referido recinto). β = 0. log I I 0 β = 0. log 0 3 0 β = 0. log 0 3. 0 β = 0. log 09 β = 0. 9 β = 90 db 6) C 7) A Ajustando-se a tração nas cordas de um violão e um cavaquinho, podemos obter sons de mesma frequência (nota musical), mas, por serem emitidos por fontes sonoras diferentes, cada som terá o seu timbre, o que nos permite diferenciar o som do violão e do cavaquinho simultaneamente. Com corda esticada ou relaxada, teremos a velocidade e a frequência de vibração da corda alteradas, mas o comprimento da corda não muda. Logo, o comprimento de onda permanece inalterado. 8) 4) D Nível sonoro normal de um estádio de futebol I β = 0. log I0 I 60 = 0. log 0 I 6 = log 0 f LÁ = 440 Hz f batimento = Hz 0. Verdadeira. v = 0. Falsa. T µl I 0 6 = 0 I =. 0 6 W/m No momento do gol I = 000. I I = 000. (. 0 6 ) I =. 0 3 W/m I = 0. log I0 3 0 = 0. log 0 = 0. log (0 9 ) = 0. 9. log (0) = 90 db 9) D 0,8 m λ =,6 m f = 440 Hz f 3. 3f = 30 Hz 04. Verdadeira. 08. Falsa. λ =,6 m 6. Verdadeira. v =,6. 440 v = 704 m/s 5) D Num mesmo meio, as ondas sonoras têm a mesma velocidade. 0,6 m λ =. 0,6 =, m v =,. 0 v = 64 m/s Física B 3

30) A m λ = 0,5 m v = 0,5. 000 v = 500 Hz 3) C n = 4 ventres f = Hz (fundamental) =? (4 o harmônico) f = n. v l f =. v = v l l = 4.v = 4. f l = 4. = 848 Hz 3) 57 cm Supondo que a corda vibre no o harmônico, temos: 33) D Para f = 440 Hz, encontramos: 5076 = λ. 440 λ 4 cm λ = l n 4 = l 57 cm I. Verdadeira. Nos tubos sonoros abertos e fechados, respectivamente, temos: f = n. v e f = n. v ; logo, L 4L concluimos que independentemente do tipo de tubo, quanto maior o harmônico (n), menor o comprimento de onda da vibração no ar, portanto, maior a frequência, ou seja, mais agudo ou alto é o som emitido. II. Verdadeira. Os tubos fechados não produzem harmônicos pares (n =, 3, 5, 7...). III. Falsa. Os tubos abertos produzem todos os harmônicos (n =,, 3, 4, 5...). 34) 08 0. Falsa. Em todos os tubos sonoros a frequência é inversamente proporcional ao seu comprimento. 0. Falsa. Nas cordas vibrantes a frequência é inversamente proporcional ao seu comprimento. 04. Falsa. A velocidade do som depende do meio. 08. Verdadeira. 6. Falsa. As ondas sonoras são longitudinais. 35) A λ = l n λ =. 64 λ = 8 cm l = 64 cm ventre nó ventre Velocidade de propagação na corda v = 8. 39 v = 5076 m/s Supondo que a força com que a corda é tracionada dos dois lados seja idêntica e que a densidade linear de massa também seja igual, a velocidade de propagação da onda na corda permanecerá a mesma. T v = µl 36) C Comprimento de onda λ = l n λ =.(, 6 ) 4 λ = 0,8 m Frequência 340 = (0,8). f f = 45 Hz 4 Física B

37) C 38) C 5 λ = λ =,6 m 4 V = λ. f 340 =,6. f f =,5 Hz Tubo aberto L = 50 cm = 0,5 m f = 360 hz v = 340 m/s n =? f = n. v L 360 = n. 340. 0, 5 360 340 n n = 4 ventres 4 o harmônico 39) E 40) B 340 = λ. 700 λ = 0, m = 0 cm Perceba pelas figuras que a alternativa que possui um λ valendo 0 cm é a E. Tubo aberto n = 5 nós f = 700 Hz v = 340 m/s L =? f = n. v L 700 = 5. 340 L L = 5. 340. 700 L = 0,5 m 4) 5 0. Incorreta. f = cte Se: v λ 4) B 0. Incorreta. Como o meio não se altera, a velocidade permanece a mesma. 04. Correta. Ondas em cordas são trans versais. 08. Incorreta. Essas ondas são longitudinais. 6. Correta. Em extremidades abertas de tubos, formam-se sempre ventres. 3. Correta. Para que ocorra o fenômeno descrito, é preciso que a pessoa aproxime-se da parede refletora. Como a onda sonora que vibra no ouvido representado apresenta um nó no tímpano e um ventre na extremidade do canal auditivo, vamos considerar esse conjunto como um tubo sonoro fechado. Como o enunciado diz que está vibrando no primeiro harmônico (n = ), então: f = n. v. 340 = = 500 Hz =,5 khz 4L 4. 0, 034 43) 60 44) A f R = 000 Hz v 0 = 0 f A = 850 Hz v F =? v S = 340 m/s vs ± v0 fa = fr vs ± vf 850 000 340 + = 0 340 + v F 000. 340 340 + v F = 850 v F = 60 m/s Para que o observador perceba o som emitido pela ambulância X mais agudo (frequência aparente maior que a real), deve estar ocorrendo uma aproximação relativa entre ele e a ambulância X. Logo, para que o observador perceba o som emitido pela ambulância Y mais baixo que o emitido pela ambulância X (menor frequência aparente), deve estar ocorrendo um afastamento relativo entre ele e a ambulância Y ou estão em repouso entre si. Física B 5

45) D 46) A 47) C A frequência aparente depende do movimento relativo entre o radar e o automóvel. Quando o automóvel se aproxima do radar, o som refletido é maior, porém a velocidade continua igual, pois a velocidade da onda sonora depende do meio de propagação, que permanece inalterado. Ao se aproximar, o som parece mais agudo. Ao se afastar, o som parece mais grave. A O B I. Falsa. O som parecerá mais agudo devido à aproximação. II. Verdadeira. No trecho BCD não existe aproximação ou mesmo afastamento entre a fonte e o observador. III. Falsa. O som parecerá mais grave. IV. Falsa. Como existe uma variação na velocidade relativa entre a fonte e o observador, teremos efeito Doppler. 48) 5 0. Verdadeira. 0. Falsa. As ondas sonoras não se propagam no vácuo. C D E 04. Falsa. Num mesmo meio, o som tem a mesma velocidade independentemente da frequência. 08. Verdadeira. 6. Verdadeira. 3. Falsa. Quanto maior o comprimento de onda, menor a frequência de uma onda num mesmo meio. 49) 87 0. Verdadeira. Se considerarmos que a velocidade do som é v = 330 m/s, poderemos dizer que essa velocidade é aproximadamente 00 km/h. 0. Verdadeira. 04. Verdadeira. I = Potência Energia. Porém, Potência = Área Tempo. Assim, I = Energia. Área. tempo 08. Falsa. Essa é justamente a faixa de audibilidade humana. 6. Verdadeira. v = x = λ. f 48000 λ = λ.f f = 8000 Hz t 6 3. Falsa. Não ocorre alteração de frequência na refração. 64. Verdadeira. Na aproximação f observador > f fonte. 50) B Quando o avião B se move a 90 o do feixe eletromagnético, o radar Pulso-Doppler do avião não consegue determinar a diferença de frequência, pois não há movimento relativo de aproximação e/ou afastamento entre eles, ou seja, para o feixe eletromagnético, o avião B está em repouso. 5) Falso. Não existe mudança real na frequência da buzina, apenas aparente. Falso. O número de cristas por segundo será menor. Verdadeiro. Falso. Também é percebido em ondas eletromagnéticas. 6 Física B