TRABALHO DE DISCIPLINA PENDENTE (DP) 2º Ano

ESCOLA ESTADUAL “PADRE ALEXANDRE GRIGOLI”
TRABALHO DE DISCIPLINA
PENDENTE (D.P.)
2º Ano
Ensino Médio - Física
Trabalho de Disciplina Pendente de Física
INSTRUÇÕES DE PARA CONFECÇÃO DO TRABALHO












O presente trabalho deve ser confeccionado em folha de almaço;
Não poderá ser impresso ou gravado em qualquer meio de mídia;
O mesmo só será corrigido se entregue dentro do prazo estipulado pela Escola;
Deverá conter capa com: nome, número, série atual e da DP, título do trabalho e tema do trabalho;
O trabalho deverá ter bibliografia, aonde deve ter conter nome da obra autores, edição, ano da obra e
páginas utilizadas. Se a fonte utilizada for a internet deverá conter todo o endereço e dia e hora do
acesso;
A entrega do trabalho não é garantia de nota acima de 5 ( cinco);
O professor só pode corrigir aquilo que ele pode ler, portanto faça o trabalho com zelo e letra legível;
Avaliações (Provas) poderão ser utilizadas para aferir o conhecimento obtido pelo aluno;
Essas orientações são válidas para qualquer série e disciplina.;
Os temas solicitados em trabalho deverão ser fielmente seguidos só assim as habilidades necessárias
serão desenvolvidas pelo aluno
A lista de exercícios em anexo faz parte do trabalho e deve ser respondida após pesquisa e mesmo
nas questões de alternativa o cálculo que justificou a escolha deve constar na resposta/resolução.
Qualquer item não atendido irá acarretar perda de nota.
LEMBRETE: Consultar um livro não é copiar o seu conteúdo. Consultar um livro é copilar todo o tema e
assim transcrever em trabalho escolar, portanto cópia não é trabalho.
TRABALHO DE DISCIPLINA EM DEPENDÊNCIA
2ª ANO DO ENSINO MÉDIO
1º Bimestre
Tema:

Fenomenologia: calor, temperatura e fontes
Fenômenos, fontes e sistemas que envolvam a troca de calor no cotidiano;
Formas de controle de temperatura realizadas no cotidiano;
Estimativas e medidas de temperatura, realizadas no cotidiano;
Procedimentos adequados para medição do calor.

Trocas de calor e propriedades térmicas da matéria
Propriedades térmicas dos materiais e armazenamento de calor;
Quantificação do calor envolvido em processos termodinâmicos reais;
Diferentes processos de troca de calor e identificação dos seus respectivos modelos explicativos.
Habilidades que devem ser desenvolvidas:







Ler e expressar-se com textos, cifras, ícones, gráficos, tabelas e fórmulas;
Converter uma linguagem em outra;
Descrever situações;
Sistematizar dados;
Realizar observações
Selecionar variáveis;
Estabelecer relações
2º Bimestre
Tema:

Calor como energia
Processo histórico da unificação entre calor e trabalho mecânico e o Principio da Conservação de
energia;
A conservação da energia em sistemas físicos.
Habilidades que devem ser desenvolvidas:







Ler e expressar-se com textos, cifras, ícones, gráficos, tabelas e fórmulas;
Converter uma linguagem em outra;
Descrever situações;
Sistematizar dados;
Realizar observações
Selecionar variáveis;
Estabelecer relações
3º Bimestre
Tema:

Máquinas térmicas
Caracterização do funcionamento das maquinas térmicas em termos de ciclos fechados;
Calculo da potencia e do rendimento de máquinas térmicas reais;
Impactos sociais e econômicos das maquinas térmicas no processo histórico de desenvolvimento
da sociedade.

Entropia e degradação da energia
Fontes de energia da Terra, suas transformações e sua degradação;
O ciclo de energia no universo e sua influencia nas fontes de energia terrestre;
Balanços energéticos de alguns processos de transformação da energia na Terra;
As necessidades energéticas como problema da degradação da energia.
Habilidades que devem ser desenvolvidas:







Ler e expressar-se com textos, cifras, ícones, gráficos, tabelas e fórmulas;
Converter uma linguagem em outra;
Descrever situações;
Sistematizar dados;
Realizar observações
Selecionar variáveis;
Estabelecer relações
4º Bimestre
Tema:

Som: fontes, características físicas e usos
Diferenças físicas entre ruídos, sons harmônicos e timbre e sua fones de produção;
Caracterização física de ondas mecânicas;
Problemas do cotidiano que envolvem conhecimentos de propriedades de sons;
Elementos que compõe o sistema de audição humana, os limites de conforto e a relação com os
problemas causados por poluição sonora.
Habilidades que devem ser desenvolvidas:







Ler e expressar-se com textos, cifras, ícones, gráficos, tabelas e fórmulas;
Converter uma linguagem em outra;
Descrever situações;
Sistematizar dados;
Realizar observações
Selecionar variáveis;
Estabelecer relações.
Banco de Questões
Questões 1º Bimestre – 2016
Questão 1- Em uma noite fria ao usarmos um coberto de lã, é comum dizermos: “este coberto esquenta!”. Depois do
que você estudou explique se fisicamente esta frase está correta ou não.
Questão 2 – Quando alguém está com febre, é comum utilizar um termômetro de mercúrio para medir a temperatura
corporal. Muitas vezes, as pessoas têm medo de deixá-lo muito tempo em contato com a pele, alegando que quando
mais tempo ele ficar em contato com o corpo mais quente ele ficará medindo assim uma febre ainda mais intensa.
Explique fisicamente se esse raciocino está correto ou não e o porquê.
Questão 3 - Uma escala X foi criada atribuindo-se os valores 20°X e 30°X aos pontos de gelo e vapor,
respectivamente. Calcule a temperatura 50°C corresponde a essa escala
Questão 4 - Um mecânico, medindo a temperatura de um dispositivo do motor do carro de um turista americano,
usou um termômetro cuja leitura digital foi de 90ºC. Para que o turista entendesse melhor a temperatura, o mecânico
teve de converter a unidade de temperatura para Fahrenheit. O valor da temperatura após esta conversão será de:
.
Questão 5 – Quando estamos numa sala de a temperatura é 30 ºC, dizemos que o ambiente está quente. Ao
tocarmos na maçaneta de bronze de uma das portas, teremos a sensação quase imediata que a mesma está fria;
porém ao tocarmos na porta, que é de madeira, levaremos um tempo maior para termos a mesma sensação. Tal
fato se explica, pois o bronze é um ___________________________condutor de calor e a madeira um
____________________. O “frio” que sentimos é a sensação da perda de calor que a mão sofre até atingir o
________________________.
Escolha a alternativa que preenche corretamente e ordenadamente as lacunas acima e justifique com riqueza de
detalhes a sua justificativa:
a)
b)
c)
d)
e)
Bom – mau – equilíbrio térmico
Mau – bom – equilíbrio térmico
Bom – mau – repouso molecular
Mau – bom – repouso molecular
Bom - mau – ponto tríplice
Questão 6 – A dispersão de poluentes na atmosfera ocorre quando a temperatura na superfície terrestre é maior que
nas camadas atmosféricas superiores, fazendo com que o ar poluído ( mais quente ) se desloque para cima e o ar
mais puro ( mais frio) se desloque para baixo. Qual o nome que se dá a essa transmissão de calor?
Questão 7 – Um mineiro vai pela primeira vez à praia no Rio de Janeiro, em fevereiro. Depois de passar o dia todo
na praia do Flamengo e deixar o carro totalmente fechado estacionado ao sol, ele nota, ao voltar, que a temperatura
de dentro do carro está muito acima da temperatura fora do carro. Explique baseado em conceitos físicos por que
isso acontece. (Explique com a maior riqueza de detalhes)
Questão 8 – Certos povos nômades que vivem no deserto, onde as temperaturas durante o dia podem chegar a
50 ºC usam roupas de lã branca para se protegerem do intenso calor da atmosfera. Essa atitude pode parecer-nos
estranha, pois, no Brasil, usamos a lã para nos protegermos do frio. Explique como esse procedimento dos povos do
deserto pode está certo baseado em conceitos físicos.
Questão 9 – A figura que representa, esquematicamente, um corte transversal de uma garrafa térmica, mostra as
principais características do objeto: parede dupla de vidro (com vácuo entre as
duas paredes), superfícies interna e externa espelhadas, tampa de material
isolante térmico e revestimento externo protetor.
A garrafa térmica mantém a temperatura de seu conteúdo praticamente
constante por algum tempo. Explique com justificativas baseadas em sua
pesquisa por que isso ocorre
Questão 10 - Na figura abaixo, está representada uma caixa totalmente fechada, cujas paredes não permitem a
passagem de calor. No seu interior, faz-se vácuo. Nesta caixa, estão suspensos,
presos por cabos isolantes térmicos e sem tocar qualquer superfície da caixa, dois
corpos, A e B, sendo, inicialmente, a temperatura de A maior do que a de B. Após
algum tempo, verifica-se que A e B atingiram o equilíbrio térmico. Explique como
ocorreu o equilíbrio e de forma ocorreu a propagação e também o porquê que não se propagou calor por outros
meios.
Questão 11 – Um grupo de amigos compra barras de gelo para um churrasco, num dia de calor. Como as barras
chegam com algumas horas de antecedência, alguém sugere que sejam envolvidas num grosso cobertor, para evitar
que derretam demais.. Essa sugestão faz sentido ou é absurda, justifique sua resposta com riquezas de detalhes se
baseando na sua pesquisa realizada.
Questão 12 - Leia atentamente cada uma das afirmações que se seguem
I.
II.
III.
O congelador de uma geladeira comum é sempre posto na parte superior do aparelho
Um pedaço de carne asa mais rapidamente em um forno convencional se houver palitos de metal
penetrando-o
Um satélite espacial em órbita transmite, para o espaço vazio, o calor produzido pelo funcionamento de seus
componentes eletrônicos
Em cada fato descrito acima, predomina uma forma de transferência de calor. Defina qual é a forma de
transferência que corresponde a cada caso descrito acima e justifique sua resposta.
Questão 13 - O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de
que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo
contendo água. A água circula, conforme mostra o esquema ao
lado.
São feitas as seguintes afirmações quanto aos matérias
utilizados no aquecedor solar:
I.
II.
III.
O reservatório de água quente deve ser metálico para
conduzir melhor o calor
A cobertura de vidro tem como função reter melhor o
calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma
estufa
A placa utilizada é escura para absorver melhor a
energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior
eficiência.
Analise as frases acima que determine qual é falsa ou verdadeira e justifique sua resposta.
Questão 14 - Leia o texto e analise a figura.
O Sol é uma fonte de energia térmica e luminosa. A energia térmica, na forma de calor, pode se propagar nos
meios sólidos, fluidos e no vácuo, pelos processos conhecidos por condução, convecção e irradiação.Em muitas
residências são instalados aquecedores solares como o da figura, a fim de diminuir o gasto de energia com o uso de
chuveiros elétricos. Esses aquecedores consistem em dois reservatórios de água (quente e fria) e em placas
(coletores) solares
Reservatório de água quente
reservatório de água fria
água para consumo
placa (coletor) solar
Considerando as informações dadas, indique as palavras que completam, de maneira correta e respectivamente, as
lacunas do texto a seguir
Um tubo leva a água fria para as placas coletoras. Essas placas, por meio do processo da _______, são
aquecidas pelos raios solares e aquecem a água pelo processo da ________. A água, agora quente, sobe para o
reservatório adequado pelo processo da ______ , ficando assim disponível para um banho devidamente aquecido.
Questão 15 - Considere três fenômenos simples:
I. circulação de ar na geladeira.
II. aquecimento de uma barra de ferro.
III. variação de temperatura do corpo humano no banho de sol.
Associe, nesta mesma ordem, o tipo de transferência de calor que principalmente ocorre nestes fenômenos:
Questão 16 – Construiu-se um alarme de temperatura baseado em uma coluna de mercúrio e em um sensor de
passagem, como sugere a figura a seguir:
A altura do sensor óptico (par laser – detector) em relação ao nível H,
pode ser regulada de modo que, à temperatura desejada, o mercúrio,
subindo pela coluna, impeça a chegada de luz ao detector, disparando
o alarme. Calibrou-se o termômetro usando os pontos principais da
água e um termômetro auxiliar, graduado em escala Celsius, de modo
que a 0° C, a altura da coluna de mercúrio seja igual a 8 cm, enquanto
a 100 °C a altura é de 28 cm. A temperatura do ambiente monitorado não deve exceder 60°C. Calcule portanto a
altura referente a 60°C.
Questão 17 - Ao nível do mar, a água ferve a 100 °C e congela a 0°C. Assinale a alternativa que indica o ponto de
congelamento e o ponto de fervura da água, em Guaramiranga, cidade localizada a cerca de 1.000 m de altitude.
a) A água congela abaixo de 0 °C e ferve acima de 100 °C.
b) A água congela acima de 0 °C e ferve acima de 100 °C.
c) A água congela abaixo de 0 °C e ferve abaixo de 100 °C.
d) A água congela acima de 0 °C e ferve abaixo de 100 °C.
e) A água congela a 0 °C e ferve a 100 °C.
JUSTIFIQUE A SUA RESPOSTA
Questões 2º Bimestre – 2016
Questão 1 - Um corpo de 100 g absorve calor de uma fonte térmica na razão de 1000 cal/min. Observando-se o
gráfico abaixo e não havendo mudança no estado físico, calcule o calor específico do corpo em cal/g ºC
Questão 2 - A figura abaixo mostra os gráficos das temperaturas em função do tempo de aquecimento, em dois
experimentos separados, de dois sólidos, A e B, de massas iguais, que se liquefazem durante o processo. A taxa
com que o calor é transferido no aquecimento é constante e igual nos dois casos
Se TA e TB forem as temperaturas de fusão e L A e LB os calores latentes de fusão de
A e B, respectivamente, então
a) TA > TB e LA > LB
b) TA > TB e LA = LB
c) TA > TB e LA < LB
d) TA < TB e LA > LB
e) TA < TB e LA = LB
(JUSTIFIQUE A SUA ESCOLHA COM ARGUMENTOS FÍSICOS)
Questão 3 - Com o objetivo de melhorar de uma contusão, um atleta envolve sua coxa com uma bolsa com 500 g de
água gelada a 0º C. Depois de transcorridos 30 min, a temperatura da bolsa de água atinge 18º C. Supondo que todo
o calor absorvido pela água veio da coxa do atleta, calcule a perda média de calor por unidade de tempo, em cal/s.
Questão 4 - Em um calorímetro de capacidade térmica 42,5 cal/ºC que contém 250g de água a 50ºC, são colocados
m gramas de gelo fundente. A temperatura de equilíbrio térmico é 10ºC. Calcule valor de m.
(Dados: calor específico da água = 1 cal/gºC, calor latente de fusão de gelo = 80 cal/g.)
Questão 5 - No momento em que se choca contra uma parede, uma bala de chumbo tem velocidade de 100 m/s. A
bala fica incrustada na parede, absorvendo, na forma de calor, 60 % da energia mecânica que se dissipa. O calor
especifico do chumbo é 0,03 cal/g°C. Determine a elevação de temperatura sofrida pela bala. Considere 1 caloria=
4,18 joule.
Questão 6 - Experiência de James P. Joule, determinou que é necessário transformar aproximadamente 4,2J de
energia mecânica para se obter 1cal. Numa experiência similar, deixavas-se cair um corpo de massa 50kg, 30 vezes
de uma certa altura. O corpo estava preso a uma corda, de tal maneira que, durante a sua queda, um sistema de pás
era acionado, entrando em rotação e agitando 500g de água
contida num recipiente isolado termicamente. O corpo caia
com velocidade praticamente constante. Constatava-se,
através de um termômetro adaptado ao aparelho, uma
elevação total na temperatura da água de 14°C. Determine a
energia potencial total perdida pelo corpo e de que altura
estava caindo
Despreze os atritos nas polias, no eixo e no ar.
Dados: calor específico da água: c=1cal/g °C g=9,8m/s²
Questão 7 - Em torno de 1850, o físico James P. Joule desenvolveu um equipamento para medir o equivalente
mecânico em energia térmica. Este equipamento consistia de um peso conhecido
preso a uma corda, de forma que quando o peso caía, um sistema de pás era
acionado, aquecendo a água do recipiente, como mostra a figura.
Joule usou um peso de massa M = 10 kg, caindo de uma altura de 5 m, em um local
onde a aceleração da gravidade valia 10 m/s². Deixando o peso cair 5 vezes, Joule
observou que a temperatura dos 400 g de água do recipiente aumentou em 1,5°C
Dado: calor específico da água: 1 cal/°C.g
Com base no experimento de Joule, pode-se concluir que
a) 2500 J de energia potencial transformaram-se em 600 cal de calor.
b) 4,17 cal correspondem a 1 J.
c) a quantidade de calor recebida pela água foi de 0,6 cal.
d) energia potencial e quantidade de calor nunca podem ser comparadas.
(Justifique detalhadamente sua escolha)
Questão 8 - Um estudante de 60 kg escala uma colina de 150 m. No corpo desse estudante, para cada 20 J de
energia convertidos em energia mecânica, o organismo desprende 100 J de energia interna, dos quais 80 J são
dissipados como energia térmica.Adote g = 10 m/s£ e considere as seguintes proposições:
I .Corpo do estudante tem uma eficiência de 20% na conversão de energia interna para energia mecânica.
II. A energia potencial gravitacional do estudante no topo da colina é de 90 kJ, em relação à base da colina.
III. A energia interna que o estudante desprendeu durante a escalada foi de 450 kJ.
Comente cada proposição detalhando se é falsa ou verdadeira e justifique sua escolha detalhadamente
Questões 3º Bimestre – 2016
Questão 1 – A substância trabalhante de uma máquina térmica realiza ciclos entre duas fontes térmicas, trocando
com elas as quantidades de calor 150 joules e 200 joules. Determine:
a) A potencia útil obtida da máquina, sabendo que os ciclos são realizados com a freqüência de 5 Hz.
b) O rendimento dessa máquina
Questão 2 - Num refrigerador, para cada 80 joules retirados, em cada ciclo da substância trabalhante, 100 joules
são enviados do congelador para o meio ambiente. Determine:
a) A potencia útil dessa maquina térmica
b) O rendimento dessa maquina
c) As quantidades de calor trocadas com as fontes quente e fria.
Questão 3 – Uma máquina de Carnot funciona entre duas fontes térmicas às temperaturas de 200 K e 500 ,
recebendo em cada ciclo 500 joules de calor da fonte quente. Determine:
a) O rendimento dessa máquina
b) O trabalho útil obtido por ciclo
c) A quantidade de calor rejeitada em cada ciclo, para a fonte fria
Questão 4 – Um engenheiro propõe construir uma máquina térmica, funcionando entre as temperaturas de 27°C e
327 °C, que forneça a potência útil de 500 W a partir de uma potência recebida de 1200W. Esse projeto é realizável?
Justifique com cálculos sua resposta.
Questão 5 a) Um inventor afirmou ter construído uma maquina térmica cujo desempenho atinge 90 % daquele de uma
máquina de Carnot. Sua máquina, que trabalha entre as temperaturas de 27ºC e 327 °C recebe, durante
certo período
e fornece, simultaneamente, um trabalho útil de
joule. A afirmação do
inventor é verdadeira? Justifique.
b) Se o trabalho útil da máquina térmica do item anterior fosse exercido sobre o êmbolo móvel de uma ampola
contendo um gás ideal à pressão de 200 Pa, qual seria a variação de volume sofrida pelo gás, caso a
transformação fosse isobárica?
Questão 6 - A figura mostra o corte transversal de um cilindro de eixo vertical com base de área igual a 500 cm²,
vedado em sua parte superior por um êmbolo de massa m que pode deslizar sem atrito. O
cilindro contém 0,50 mols de gás, que se comporta como ideal. O sistema está em equilíbrio a
uma temperatura de 300 K e a altura de h , indicada na figura, vale 20 cm. Adote para a
constante dos gases o valor R= 8 J/mol.K, para a aceleração da gravidade o valor de 10 m/s² e
para a pressão atmosférica local o valor de
. Determine:
a) A massa do êmbolo em kg
b)
O trabalho δ realizado pelo gás quando sua temperatura é elevada lentamente até 420 K
Questão 7 – Um mol de moléculas de um gás ideal é submetido ao processo apresentado na figura, passando o gás
do estado A ao estado B. Calcule a variação de energia interna (∆U=
do
gás e a razão
, onde Q e δ são, respectivamente , o calor absorvido e o
trabalho realizado pelo gás.
Questões 4º Bimestre – 2016
Questão 1 - O menor intervalo de tempo entre dois sons percebidos pelo ouvido humano é de 0,10s. Considere uma
pessoa defronte a uma parede num local onde a velocidade do som é 340m/s.
a) Determine a distância X para a qual o eco é ouvido 3,0s após a emissão da voz.
b) Determine a menor distância para que a pessoa possa distinguir sua voz e o eco.
Questão 2 - Para a percepção inteligível de dois sons consecutivos, o intervalo de tempo entre os mesmos deve ser
igual ou maior que 0,100s. Portanto, num local onde a velocidade de propagação do som no ar é de 350m/s, para
que ocorra eco, qual deve ser a distância mínima entre uma pessoa gritando seu nome na direção de uma parede
alta?
Questão 3 - Recentemente o físico Marcos Pontes se tornou o primeiro astronauta brasileiro a ultrapassar a
atmosfera terrestre. Diariamente existiam contatos entre Marcos e a base, e alguns deles eram transmitidos através
dos meios de comunicação. Com base no texto e em seus conhecimentos, é correto afirmar que conseguíamos
"ouvir" e "falar" com Marcos porque, para essa conversa, estavam envolvidas
a) apenas ondas mecânicas - transversais - já que estas se propagam, tanto no vácuo como no ar.
b) apenas ondas eletromagnéticas - longitudinais - já que estas se propagam, tanto no vácuo como no ar.
c) ondas eletromagnéticas - transversais - que apresentam as mesmas freqüências, velocidade e
comprimento de onda, ao passar de um meio para outro.
d) ondas mecânicas - transversais - que apresentam as mesmas freqüências, velocidade e comprimento de
onda, ao passar de um meio para outro.
e) tanto ondas eletromagnéticas - transversais - que se propagam no vácuo, como ondas mecânicas longitudinais - que necessitam de um meio material para a sua propagação.
(Justifique sua resposta detalhadamente)
Questão 4 - Numa noite, da janela de um apartamento situado no 9o andar de um edifício, Mário observa o clarão de
um relâmpago e após alguns segundos ouve o ruído do trovão correspondente a essa descarga.
A explicação mais aceitável para o fato é:
a) a emissão do sinal sonoro é mais demorada que a emissão do sinal luminoso.
b) o sentido da audição de Mário é mais precário que o da visão.
c) o sinal sonoro propaga-se no espaço com menor velocidade que o sinal luminoso.
d) o sinal sonoro, por ser onda mecânica, é bloqueado pelas moléculas de ar.
e) a trajetória seguida pelo sinal sonoro é mais longa que a do sinal luminoso
(Justifique sua resposta detalhadamente)
Questão 5 - Quando, em uma região plana e distante de obstáculos, se ouve o som de um avião voando, parece que
esse som vem de uma direção diferente daquela em que, no mesmo instante, se enxerga o avião.
Considerando-se essa situação, é CORRETO afirmar que isso ocorre porque:
a) a velocidade do avião é maior que a velocidade do som no ar.
b) a velocidade do avião é menor que a velocidade do som no ar.
c) a velocidade do som é menor que a velocidade da luz no ar.
d) o som é uma onda longitudinal e a luz uma onda transversal.
(Justifique sua resposta detalhadamente)
Questão 6 - Observe na figura adiante, que a região de tecido encefálico a ser investigada no exame é limitada por
ossos do crânio. Sobre um ponto do crânio se apóia o emissor/receptor de ultrasom.
(Adaptado de The Macmillan visual dictionary. New York: Macmillan Publishing Company, 1992.)
a) Suponha a não-existência de qualquer tipo de lesão no interior da massa encefálica. Determine o tempo gasto
para registrar o eco proveniente do ponto A da figura.
b) Suponha, agora, a existência de uma lesão. Sabendo que o tempo gasto para o registro do eco foi de 0,5 x 10 -4 s,
calcule a distância do ponto lesionado até o ponto A.
Dado: velocidade do ultra-som no cérebro = 1540 m/s
Questão 7- Um submarino é equipado com um aparelho
denominado sonar, que emite ondas acústicas de freqüência
A velocidade das ondas emitidas no ar e na água
são, respectivamente,
m.s-1 e
m.s-1.
Esse submarino, quando em repouso na superfície, emite um
sinal na direção vertical através do oceano e o eco é recebido
após 0,80s. Pergunta-se:
a) Qual é a profundidade do oceano nesse local?
b) Qual é a razão entre o comprimento de onda do som no ar e na água?
Questão 8 - Nas últimas décadas, o cinema tem produzido inúmeros filmes de ficção científica com cenas de guerras
espaciais, como Guerra nas estrelas.
Com exceção de 2001, uma odisséia no espaço, essas cenas apresentam
explosões com estrondos impressionantes, além de efeitos luminosos
espetaculares, tudo isso no espaço interplanetário.
a) Comparando Guerra nas estrelas, que apresenta efeitos sonoros e
explosão, com 2001, uma odisséia no espaço, que não os apresenta,
qual deles está de acordo com as leis da física? Justifique.
b) E quanto aos efeitos luminosos que todos apresentam? Justifique.
Questão 9 - Uma martelada é dada na extremidade de um trilho. Na outra extremidade, encontra-se uma pessoa que
ouve dois sons separados por um intervalo de tempo de 0,18s. O primeiro dos sons se propaga através do trilho com
uma velocidade de 3400m/s, e o segundo através do ar, com uma velocidade de 340m/s. Qual vai ser o comprimento
do trilho em metros?
Questão 10 - Sonoridade ou intensidade auditiva é a qualidade do som que permite ao ouvinte distinguir um som
fraco (pequena intensidade) de um som forte (grande intensidade). Em um jogo de futebol, um torcedor grita "gol"
com uma sonoridade de 40 dB. Calcule a sonoridade (em dB), se 10000 torcedores gritam "gol" ao mesmo tempo e
com a mesma intensidade
Questão 11 - Os instrumentos musicais e nosso aparelho fonador são bons exemplos de fontes sonoras. Estas
fontes produzem vibrações das moléculas de ar, resultando em uma onda que se propaga atingindo nosso ouvido,
produzindo-se a sensação sonora. Em relação ao som, é correto afirmar que:
(01) as vozes das pessoas são classificadas quanto à sua altura (Baixos, Tenores, Sopranos, etc.) A voz grave,
Baixo, de um cantor possui freqüência menor que a voz aguda, Soprano, de uma cantora;
(02) A intensidade sonora está relacionada com a amplitude da onda sonora;
(04) Os morcegos utilizam a propriedade dos sons serem refletidos por um obstáculo (eco) para percebê-lo;
(08) é através do timbre que podemos diferenciar uma mesma nota (um som fundamental de mesma altura e mesma
intensidade) emitida por um violino e por um piano.
Dê como resposta a soma dos números correspondentes às afirmações corretas
Questão 12 - É usual mediemos o nível de uma fonte sonora em decibéis d(B). O nível em dB é relacionado à
intensidade I da fonte pela fórmula
Em que
é um valor padrão de intensidade muito próximo do limite de audibilidade humana. Os
níveis sonoros necessários para uma pessoa ouvir variam de indivíduo para indivíduo. No gráfico a seguir esses
níveis estão representados em função da freqüência do som para dois indivíduos, A e B. O nível sonoro acima do
qual um ser humano começa a sentir dor é aproximadamente 120 dB, independentemente da freqüência.
a) Que freqüências o indivíduo A consegue ouvir melhor que o indivíduo B?
b) Qual a intensidade I mínima de um som (em W/m2) que causa dor em um ser humano?
c) Um beija flor bate suas asas 100 vezes por segundo, emitindo um ruído que atinge o ouvinte com um nível sonoro
de 10 dB.
Em quanto tempo a intensidade I desse ruído precisa ser amplificada para ser audível pelo indivíduo B?
Questão 13 - No século XIX, o trabalho dos fisiologistas Ernest e Gustav Fechner levou à quantificação da relação
entre as sensações percebidas pelos sentidos humanos e a intensidades dos estímulos físicos que as produziram.
Eles afirmaram que não existe uma relação linear entre elas, mas logarítmica; o aumento da sensação S, produzido
por um aumento de um estímulo I, é proporcional ao logaritmo do estímulo, isto é,
onde
é a intensidade auditiva adotada como referência,
é a intensidade física adotada como referência
associada a
e é uma constante de proporcionalidade. Quando aplicada à intensidade auditiva, ou sonoridade, a
unidade de intensidade auditiva S, recebeu o nome de bel (
), em homenagem a Alexander
Grahan-Bell, inventor do telefone, situação em que foi assumido que
. Com base nesta relação, é correto
afirmar que se um som é 1000 vezes mais intenso que a intensidade
do menor estímulo perceptível, calcule a
diferença de intensidade auditiva destes sons.
Questão 14 - Analise as afirmações a seguir.
I. Dois instrumentos musicais diferentes são acionados e emitem uma mesma nota musical.
II. Dois instrumentos iguais estão emitindo uma mesma nota musical, porém, com volumes (intensidades) diferentes.
III. Um mesmo instrumento é utilizado para emitir duas notas musicais diferentes.
Assinale a principal característica que difere cada um dos dois sons emitidos nas situações I, II e III respectivamente.
a)
b)
c)
d)
Amplitude, comprimento de onda e freqüência
Freqüência, comprimento de onda e amplitude.
Timbre, amplitude e freqüência.
Amplitude, timbre e freqüência.
(Justifique sua resposta detalhadamente)