Questões de Concurso sobre Ondulatória

Observe a figura abaixo.

O esquema acima representa ondas periódicas propagando-se ao longo de uma corda tensa. Nesse esquema, os pontos A e E distam 60cm um do outro e o instante mostrado foi obtido 5s após o início da vibração da fonte.

Considerando essa situação, pode-se dizer que o comprimento de onda ( λ ) , a frequência (f) e a velocidade (v) dessa onda valem, respectivamente:

Sobre os fenômenos ondulatórios e suas características, assinale a opção correta:

Analise o circuito amplificador a seguir, considerando que as Probe – Pontas de prova – são referidas ao terminal de terra.

Com relação a esse amplificador, é correto afirmar:

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?

Movimentos oscilatórios são comumente observados em diversas situações da vida cotidiana. Sistemas ondulatórios, em geral, são caracterizados por agitações compassadas ao longo de uma trajetória definida durante um intervalo de tempo que se denomina período. Essa trajetória pode ser descrita em termos de grandezas físicas elementares como a amplitude, o comprimento de onda e a velocidade angular. Considerando essas informações, quanto à teoria física das ondas, assinale a alternativa correta.

A figura abaixo é uma representação de duas fontes F1 e F2 que oscilam em fase e produzem, na superfície da água contida em um tanque, ondas que se propagam com frequência f = 30 Hz. O ponto A é equidistante das duas fontes. E é o ponto mais próximo à esquerda de A onde se observa que a água se move com amplitude máxima. D é o ponto mais próximo à direita de A onde se observa que a superfície da água fica em repouso. Medindo-se a diferença de caminho entre DF₁ e DF₂, encontra-se o valor igual a 1,0 cm.

É correto afirmar que

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

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra duas molas ideais idênticas presas a um bloco de massa m e a dois suportes fixos. Esse bloco está apoiado sobre uma superfície horizontal sem atrito e oscila com amplitude A em torno da posição de equilíbrio x = 0.

Considere duas posições do bloco sobre o eixo x: x₁ = $\frac{A}{4}$ e x₂ = $\frac{3A}{4}$. Sendo v₁ e v₂ as respectivas velocidades do bloco nas posições x1 e x2 , a razão entre os módulos das velocidades, $\frac{v_1}{v_2}$, é

Um pêndulo cônico é definido pelo movimento circular horizontal, a velocidade constante, de um corpo de massa m na ponta de uma corda de comprimento L, conforme figura abaixo. Qual a frequência desse movimento?

Fonte: Robert Resnick, David Halliday, Kenneth S. Krane. Física 1. Rio de janeiro: LTC, 2011. P.114.

Um bloco de massa m está preso à extremidade inferior de uma mola ideal de constante elástica k cujo extremo superior está preso a um suporte fixo. Um segundo bloco, também de massa m, está ligado ao primeiro bloco por meio de um fio ideal. Inicialmente, o sistema encontra-se em equilíbrio, como mostra a figura.

Em um dado instante corta-se o fio e o sistema formado pela mola e pelo bloco preso em sua extremidade inferior começam a oscilar verticalmente.

Supondo desprezíveis todos os atritos e sendo g o módulo da aceleração da gravidade, assinale a opção que indica, respectivamente, o período T e a amplitude A das oscilações harmônicas executadas por esse bloco.

Uma partícula se move ao longo do eixo Ox com uma aceleração escalar que varia senoidalmente com o tempo, como mostra a figura a seguir.

Sabendo que no instante t = 0 a partícula se encontra na origem com velocidade escalar nula, a coordenada x de sua posição e sua velocidade escalar no instante T indicado na figura são, respectivamente,

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.

Na figura, um tubo fino e muito leve, de área de seção reta S e comprimento a, encontra-se inicialmente cheio de água de massa M e massa específica ρ. Graças a uma haste fina e de peso desprezível, o conjunto forma um pêndulo simples de comprimento L medido entre o ponto de suspensão da haste e o centro de massa inicial da água. Posto a oscilar, no instante inicial começa a pingar água pela base do tubo a uma taxa constante r = −∆M/∆t. Assinale a expressão da variação temporal do período do pêndulo.

Uma partícula de massa m pode ser colocada a oscilar em quatro experimentos diferentes, como mostra a Figura 1 abaixo.

Para apenas duas dessas situações, tem-se o registro do gráfico senoidal da posição da partícula em função do tempo, apresentado na Figura 2.

Considere que não existam forças dissipativas nos quatro experimentos; que, nos experimentos II e IV , as molas sejam ideais e que as massas oscilem em trajetórias perfeitamente retilíneas; que no experimento III o fio conectado à massa seja ideal e inextensível; e que nos experimentos I e III a massa descreva uma trajetória que é um arco de circunferência.

Nessas condições, os experimentos em que a partícula oscila certamente em movimento harmônico simples são, apenas

Um pescador observa que, a cada 3 s, passa uma crista de onda pela proa de seu barco ancorado. Ele também observa que, em um dado instante, há uma crista na proa, outra no ponto médio e outra na popa do seu barco de 12 m. Qual é a frequência de propagação dessa onda?

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?