FÓRMULAS PARA EXERCÍCIOS SOBRE SONS
EXERCÍCIOS
1.
Um alto-falante direcional lança contra a parede uma onda sonora de comprimento
de onda λ (Figura a baixo). A que distância mínima (x') você pode ficar da
parede para não ouvir nenhum som?
A resposta correta é: λ/4.
2. Julgue os itens a seguir:
Quando se ouve uma orquestra tocando uma música, consegue-se distinguir
diversos instrumentos, mesmo que estejam tocando a mesma nota musical. A
qualidade fisiológica do som que permite essa distinção é o tom.
A resposta correta
é 'Falso'.
3. Julgue os itens a seguir:
Quando se ouve uma orquestra tocando uma música, consegue-se distinguir
diversos instrumentos, mesmo que estejam tocando a mesma nota musical. A
qualidade fisiológica do som que permite essa distinção é o timbre.
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
4. Julgue os itens a seguir:
Com respeito às ondas estacionárias produzidas em uma corda, pode-se afirmar
que todos os pontos da corda vibram
com a mesma frequência.
A resposta correta é 'Falso'.
5. Julgue os itens a seguir:
Com respeito às ondas estacionárias produzidas em uma corda, pode-se afirmar
que todos os pontos vibrantes
da corda vibram com a mesma frequência.
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
6. Em um dia em que a
velocidade do som é igual a 345 m/s, a frequência fundamental de um tubo de
órgão fechado é igual a 239 Hz. DETERMINE o comprimento desse tubo fechado em
metros.
A resposta correta é: 0,36.
7. Considere uma onda
sonora propagando no ar a 20° C (ρ = 1,20 kg/m3) com Pmáx
= 1,1 x 10-2 Pa e com uma velocidade de 344 m/s. DETERMINE a
intensidade de propagação dessa onda sonora em μW/m2.
A resposta correta é: 0,15.
8. Uma onda sonora de 44 Hz
possui a mesma intensidade de uma onda sonora 1393 Hz. DETERMINE a amplitude,
em μm, da onda de 44 Hz sabendo que a onda de 1393 Hz possui uma amplitude de
8,8 x 10-8 m.
A resposta correta é: 2,79.
9. Uma máquina barulhenta em
uma fábrica produz um som de amplitude de deslocamento igual a 5,4 μ m, mas a
frequência desse som pode ser ajustada. A fim de prevenir danos aos ouvidos dos
trabalhadores, a amplitude de pressão máxima das ondas sonoras é limitada a 2,4
Pa. Nas condições dessa fábrica, o módulo de compressão do ar é 1,42 ×105
Pa. Qual é o som de frequência mais alta para o qual essa máquina pode ser
ajustada sem exceder o limite recomendado? Dados: velocidade do som no ar = 344
m/s. Dê sua resposta em kHz
A resposta correta é: 0,17.
10. Uma mergulhadora
transportando uma scuba, que contém ar comprimido para respiração, escuta um
som proveniente da buzina de um barco que está diretamente sobre ela na
superfície de um lago. No mesmo instante, um amigo que está nas margens do lado
a uma distância de 22,6 m da buzina também ouve o som da buzina. A buzina está
1,0 m acima da superfície da água. Calcule a distância entre a buzina e a
mergulhadora. A temperatura do ar e da água é de 20 ºC.
Dados:
Velocidade do som na água a
20 ºC: 1482 m/s
Velocidade do som no ar a 20
ºC: 344 m/s
A resposta correta é: 94,06.
11. Para um concerto de rock ao ar livre, deseja-se uma intensidade sonora de 1,4 W/m2 à distância de 21 metros da torre de alto-falantes. Considerando-se uniforme a intensidade sonora em todas as direções, qual é a necessária potência acústica de saída da torre de alto-falantes, em kW? Considere que a torre está no chão e nenhuma potência acústica é dirigida para o chão, ou seja, toda ela é distribuída na forma de uma meia esfera (acima do solo).
A resposta correta é: 3,9.
12. Em ondas sonoras
deslocando-se no ar com frequência de 1000 Hz, uma amplitude de deslocamento
igual a 1,2 ×10−8 m produz uma amplitude de pressão igual a 3,0 ×10−2
Pa. O módulo de compressão da água a 20 ºC é 2,2 ×109Pa, e a
velocidade do som na água nessa temperatura é igual a 1480 m/s. Em ondas
sonoras de 993,1 Hz na água a 20 ºC, que amplitude de deslocamento é produzida
quando a amplitude da pressão é igual a 3,6 ×10−2 Pa? Dê sua
resposta em 10−12 m.
A resposta correta é: 3,88.
13. Um cabo de latão com 69,4
m de comprimento é golpeado em uma extremidade. Na outra extremidade, uma
pessoa ouve dois sons vindos de duas ondas longitudinais, uma se deslocando no
cabo metálico e a outra no ar. Qual é o intervalo de tempo entre os dois sons?
A velocidade do som no ar é igual a 344 m/s; Módulo de Young do latão: 9,0.1010
Pa e ρ = 8600 kg/m³.
A resposta correta é: 0,180.
14. Uma onda longitudinal se
propagando em um tubo cheio de água possui frequência igual a 8,3 Hz e intensidade igual a 7,8.10−6 W/m².
Calcule a amplitude A da onda. A densidade da água é 1000 kg/m³ e seu módulo de
compressão é igual a 2,18.10−9. Multiplique sua resposta por 1011.
A resposta correta é: 6232,89.
15. Uma onda longitudinal se
propagando em um tubo cheio de água possui frequência igual a 3200 Hz e
intensidade igual a 2,60.10−6 W/m². Calcule o comprimento de onda, em metros. A
densidade da água é 1000 kg/m³ e seu módulo de compressão é igual a 2,18.109.
A resposta correta é: 0,46
16.Imagine um modelo
idealizado no qual um pássaro (considerado uma fonte puntiforme) esteja
emitindo um som com potência constante, em uma intensidade que varia com o
inverso do quadrado da distância entre o pássaro e o ouvinte. DETERMINE, em dB,
a variação no nível de intensidade sonora quando a sua distância torna-se 1/15
da distância inicial entre você e o pássaro.
A resposta correta é: 23,5.
17. Uma sirene de alarme de tornado instalada sobre um alto poste irradia ondas sonoras uniformemente em todas as direções. A uma distância de 14,5 m a intensidade do som é 0,30 W/m2. A que distância, em m, da sirene a intensidade é 0,09 W/m2?
A resposta correta é: 26,47.
EXERCÍCIOS RESOLVIDOS
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