Questões de Concurso sobre Acústica

Dentre as alternativas a seguir, é correto afirmar que uma onda sonora:

No gráfico que segue tem-se as curvas de igual audibilidade de Fletcher e Munson.

Com base na figura, ao tomar-se um som puro, com frequência de 4 kHz e intensidade de 40 dB, quantos decibéis deveria ter um outro som puro, com frequência a 200 Hz, para que ambos soem com a mesma percepção de intensidade?

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 (320 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

Duas fontes sonoras 1 e 2, de massas desprezíveis, que emitem sons, respectivamente, de frequências f₁ = 570 Hz e f₂ = 390 Hz são colocadas em um sistema, em repouso, constituído por dois blocos, A e B, unidos por um fio ideal e inextensível, de tal forma que uma mola ideal se encontra comprimida entre eles, como mostra a figura abaixo.

A fonte sonora 1 está acoplada ao bloco A, de massa 2m, e a fonte sonora 2 ao bloco B, de massa m.

Um observador O, estacionário em relação ao solo, dispara um mecanismo que rompe o fio. Os blocos passam, então, a se mover, separados da mola, com velocidades constantes em relação ao solo, sendo que a velocidade do bloco B é de 80 m/s.

Considere que não existam forças dissipativas, que a velocidade do som no local é constante e igual a 340 m/s, que o ar se encontra em repouso em relação ao solo. Nessas condições, a razão entre as frequências sonoras percebidas pelo observador, devido ao movimento das fontes 2 e 1, respectivamente, é

A Figura 1 apresenta o gráfico da intensidade, em decibéis (dB), da onda sonora emitida por um alto-falante, que está em repouso, e medida por um microfone em função da frequência da onda para diferentes distâncias: 3 mm, 25 mm, 51 mm e 60 mm. A Figura 2 apresenta um diagrama com a indicação das diversas faixas do espectro de frequência sonora para o modelo de alto-falante utilizado neste experimento.

Figura 1

Resposta de Frequência

Disponível em: www.batera.com.br. Acesso em: 8 fev. 2015.

Figura 2

Faixas do espectro de frequência sonora

Disponível em: www.somsc.com.br. Acesso em: 2 abr. 2015.

Relacionando as informações presentes nas figuras 1 e 2, como a intensidade sonora percebida é afetada pelo aumento da distância do microfone ao alto-falante?

Uma pessoa sentada no banco de uma praça presencia quatro eventos:

I- O alarme de um carro estacionado próximo à praça dispara quando seu proprietário abre o porta-malas.

II- Um carro de polícia se aproxima da praça com a sirene ligada.

III-O motorista impaciente de uma motocicleta, após passar pela praça, afasta-se com a buzina permanentemente ligada.

IV-O sinal sonoro de uma escola próxima à praça sinaliza o final do turno escolar.

Essa pessoa percebe o efeito Doppler apenas

Um patinador em velocidade constante de 18 km/h vai ao encontro de uma escadaria, batendo palma. O som produzido pela palma é refletido horizontalmente em cada degrau de 1m de largura, fazendo com que o patinador perceba um som composto por vários tons. A menor componente de frequência da onda sonora refletida percebida com um máximo de intensidade pelo patinador, em Hz, é:

Dado:

• velocidade de propagação do som: 340 m/s.

Uma corda mista sobre o eixo horizontal tem uma densidade linear para a coordenada $x<0$ e outra para $x\ge 0$ . Uma onda harmônica, dada por $Asen\left(\omega t-K_{1}x\right),$ onde 7 é o instante de tempo, propaga-se na região onde $x<0$ e é parcialmente refletida e parcialmente transmitida em $x=0$ . Se a onda refletida e a transmitida são dadas por $Bsen\left(\omega t-K_{1}x\right)$ e $Csen\left(\omega t-K_{2}x\right)$ , respectivamente, onde $\omega$ , $K_1$ e $K_2$ são constantes, então a razão entre as amplitudes da onda refletida e da incidente, dada por |^B/_A| , é igual a:

Observação:

• considere $\frac{sen\left(ax\right)}{x}=a$, para |$x$| próximo a zero.

A figura mostra a representação das ondas sonoras, correspondentes a uma mesma nota, emitidas por um diapasão (D), uma flauta (F) e um violino (V). O fato de as ondas mostrarem um padrão diferente é devido à emissão, ao mesmo tempo que o harmônico fundamental, de harmônicos de ordem superior, com exceção do diapasão, que emite apenas o som fundamental.

(Recorte adaptado de http://obaricentrodamente.blogspot.com.br/2014/02/qualidades-do-som.html.)

Se considerarmos que as ondas possuem a mesma amplitude, podemos afirmar que os sons emitidos têm em comum as(os):

O som pode se propagar nos sólidos, líquidos e nos gases. Então cada ponto do ar pode ser atravessado por ondas sonoras. A intensidade sonora em um ponto é uma grandeza relacionada a distribuição de energia sonora. Se várias fontes sonoras incidam som no mesmo ponto, a intensidade sonora total será a soma das intensidades geradas por cada fonte e cada intensidade sonora é associada a um “nível de intensidade sonora”.

Disponível em: <http://www.sbfisica.org.br/v1/novopion/index.php/publicacoes/artigos/471-60-60-63> (Adaptado). Acesso em 20/09/2016.

A legislação brasileira proíbe buzinar dentro de túneis e nas proximidades de escolas e hospitais. Certo dia de engarrafamento dentro de um túnel, um motorista aciona a buzina de forma ininterrupta de seu carro e, um policial que estava logo a frente capta o nível de intensidade sonora de 84 dB. Após certo instante outro motorista aciona a buzina de seu carro, de mesma intensidade sonora. O nível de intensidade sonora captado pelo policial, agora é de:

Dado: caso necessário, use log 2 = 0,3; log 3 = 0,5; log 5 = 0,7

Em física, denominamos por lei de Weber-Fechner a seguinte sentença: “a resposta a qualquer estímulo é proporcional ao logaritmo da intensidade do estímulo”. Essa lei aplica-se aos cinco sentidos, mas as suas implicações são melhor entendidas quando se refere aos estímulos provocados pelo som. Por exemplo, o nível sonoro (N) de um ambiente, em decibéis (dB), pode ser calculado por ela, por meio da fórmula N = 10log $\left(\frac{I}{10^{-12}}\right)$, onde I representa a intensidade sonora medida em watts por metro quadrado (W/m²). Se, em um ambiente fechado, o nível sonoro de uma pessoa é 40dB, qual a sua intensidade sonora?

Analisando a figura do gráfico que representa três ondas sonoras produzidas pela mesma fonte, assinale a alternativa correta para os três casos representados.

Um observador estacionário recebe ondas de som de dois diapasões, um dos quais aproxima-se e o outro recua, com a mesma velocidade. Quando isso ocorre, o observador ouve as batidas com frequência f = 2,0 Hz. Sabendo que frequência de oscilação de cada diapasão é de f₀=680Hz e a velocidade do som no ar é 𝝊=340m/s, a velocidade de cada diapasão é dada por:

Apesar das 19 cirurgias para se recuperar de doenças que atingiram os nervos das suas mãos, o grande maestro brasileiro João Carlos Martins, considerado um dos maiores pianistas do mundo, continua a tocar piano e a reger orquestras por todo país. Uma das principais habilidades inerentes de um maestro é saber distinguir os variados sons emitidos pelos instrumentos que compõem uma orquestra. Qual é a característica da onda sonora que o permite diferenciar o som proveniente da corda de viola, de um som proveniente de uma corda de piano? Considere que estes sons têm a mesma altura e mesma intensidade.

A qualidade do som que permite distinguir um som forte de um som fraco, por meio da amplitude de vibração da fonte sonora é definida como

Uma corda de comprimento 100,0 cm e massa 5,0 gramas é submetida a uma força de tensão de 800,0 N. Ao ser tocada, ela oscila em sua frequência fundamental. A frequência produzida é transmitida ao ar, meio ao redor da corda oscilante. Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, o comprimento de onda da onda quando já se propagando no ar é

Sobre uma mesma reta são posicionados uma fonte sonora isotrópica e dois detectores fazem a leitura da intensidade do som em decibéis. Os detectores A e B estão a 4,0 m e 8,0 m da caixa de som. Considerando o nível de intensidade sonora mínima para audição humana como sendo I0=10^-12 W/m² e sabendo que a leitura realizada pelos detectores A foi de 60 dB, qual o valor medido pelo detector B, em relação unicamente ao som emitido pela caixa de som em análise? Considere log 2 = 0,30.

Um violonista com o intuito de afinar seu violão utiliza um diapasão de 440 Hz, o qual, se aproximando de uma das cordas, de comprimento 1,0 m, esta entra em ressonância formando um padrão de onda estacionária contendo cinco nós e quatro ventres. Dessa forma, a velocidade da onda na referida corda, em m/s, vale: