Questões de Concurso sobre Ondulatória

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?

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

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

O som é produzido por corpos quando colocados em vibração. Essa vibração se transfere no ar de molécula a molécula até alcançar nossos ouvidos. Tem-se uma característica sonora que permite distinguir sons de mesma frequência e mesma intensidade, desde que as ondas sonoras correspondentes a esses sons sejam diferentes. Dois aparelhos musicais, violão e violino, por exemplo, podem emitir sons com a mesma frequência, porém as ondas sonoras possuem formas diferentes. Esta característica refere-se ao(à):

Analise a figura abaixo.

A figura acima representa um pulso P que se propaga em uma corda I, de densidade linear μ_I, em direção a uma corda II, de densidade linear μ_II. O ponto Q é o ponto de junção das duas cordas. Sabendo que μ_I > μ_II, o perfil da corda logo após a passagem do pulso P pela junção Q é melhor representado por

Analise o gráfico abaixo.

O gráfico acima representa a posição x de uma partícula que realiza um MHS (Movimento Harmônico Simples), em função do tempo t. A equação que relaciona a velocidade v, em cm/s, da partícula com a sua posição x é

Uma fonte de 1020 Hz, posicionada na boca de um tubo de ensaio vazio, provoca ressonância no harmônico fundamental. Sabendo que o volume do tubo é 100 mL e que a velocidade do som no ar é 340 m/s, determine o intervalo que contém o raio R do tubo, em cm.

(Dados: considere o tubo cilíndrico $\pi$ = 3 .)

Duas ondas se propagam simultaneamente na mesma corda esticada:

y₁ (x,t) = (4,00mm).sen(2πx – 400πt)

y₂ (x,t) = (3,00mm).sen(2πx – 400πt + 0,5π)

Escreva a equação da onda resultante da superposição dessas duas ondas.

Obs.: considere sen(0,3π) = cos(0,2π) = 0,8; cos(0,3π) = sen(0,2π) = 0,6.

A figura a seguir mostra uma corda de comprimento L e densidade µ, vibrando de forma estacionária sob tensão F e frequência constante de um vibrador eletromecânico. Em determinado momento, a tração na corda é quadruplicada. Considerando-se que a amplitude da onda estacionária não sofre alteração, a nova onda estacionária formada corresponde à alternativa:

A figura a seguir mostra duas fontes de ondas (F₁ e F₂) coerentes e em fase, gerando ondas de comprimento de onda λ = 2 cm na água de uma “cuba de ondas”. Sobre as ondas geradas na cuba de ondas, é correto afirmar-se que

Um oscilador harmônico ideal oscila verticalmente regido pela função $Y=0,05\cos \left(\pi t+\frac{\pi }{2}\right)$ em unidades do SI. Sobre esse oscilador, ele possui energia cinética o triplo da potencial nos pontos

Uma esfera de massa 700g está associada a um fio inextensível de massa desprezível e constitui um pêndulo de comprimento 3,6m em ambiente desprovido de ar.

Ao se abandonar a esfera de uma posição onde o fio esteja perfeitamente horizontal, sua velocidade, quando o fio adquire a inclinação de 60º com a vertical, considerando g = 10m/s², é de:

Para determinar a velocidade do som em um experimento didático simples foram analisadas as ondas de som estacionárias (harmônicos) produzidas em um tubo cilíndrico aberto de 20cm geradas a partir de um tapa dado em uma de suas extremidades. Durante a produção do som um dos lados do tubo fica fechado pela mão. O espectro sonoro foi captado através de um microfone introduzido dentro do tubo e ligado a um software de análise das intensidades de cada frequência, sendo obtido o espectro sonoro da figura.

Figura: Espectro obtido no experimento. As frequências de cada pico estão representadas. Adaptado de: Física na Escola, v. 4, n. 1, 2003

Considere a velocidade de propagação da onda de som utilizando as medidas do primeiro e o terceiro harmônico apenas, o valor médio delas é de aproximadamente:

Em uma linha de transmissão de informações por fibra óptica, quando um sinal diminui sua intensidade para valores inferiores a 10 dB, este precisa ser retransmitido. No entanto, intensidades superiores a 100 dB não podem ser transmitidas adequadamente. A figura apresenta como se dá a perda de sinal (perda óptica) para diferentes comprimentos de onda para certo tipo de fibra óptica.

Atenuação e limitações das fibras ópticas. Disponível em: www.gta.ufrj.br. Acesso em: 25 maio 2017 (adaptado).

Qual é a máxima distância, em km, que um sinal pode ser enviado nessa fibra sem ser necessária uma retransmissão?

Dentre os recentes desenvolvimentos tecnológicos encontram-se os aparelhos eletrodomésticos que, pela praticidade e economia de tempo, facilitam a realização das tarefas diárias, como o forno de microondas utilizado para o preparo ou o aquecimento dos alimentos quase que de modo instantâneo. Dentro do forno de microondas, o magnétron é o dispositivo que transforma ou converte a energia elétrica em microondas, ondas eletromagnéticas de alta frequência, as quais não aquecem o forno porque: