Super-exercicios

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SUPER – FÍSICA
Prof. Edson Osni Ramos
(aula 8)
EXERCÍCIOS
λ = 16 quadrados
165. (BP - 2007)
Dados: λ = 40,0 cm
v = 1,60 m/s
A = 3 quadrados
Como: λ = 16 quadrados = 40 cm = 0,4 m
Então: 1 quadrado = 2,5 cm
A = 3 quadrados
Assim: A = 3 quadrados ⇒ A = 3.2,5 = 7,5 cm
Como: λ = v.T ⇒ 0,4 = 1,6.T ⇒ T = 0,25 s
RESPOSTA: a
166. (BP - 2002)
manivela
RA = 60 cm
fA = 120 rpm ⇒ nº de voltas = 120 voltas t = 60 s
n
120
⇒ f = 2 Hz
Como: f = ⇒ f =
t
60
RB = 12 cm
RC = 25 cm
C
lâmina
A
B
A e B ⇒ mesma correia ⇒ vA = vB
B e C ⇒ mesmo eixo ⇒ wB = wC
Polia C ⇒ 50 dentes ⇒ f som emitido = ?
Como: v = 2.π.R.f
⇒
vA = 2.π.60.2 ⇒ vA = 240.π cm/s = vB
Como: v = w.R ⇒ vB = wB.RB ⇒ 240.π = wB . 12 ⇒ wB = 20.π rad/s = wC
Como: wC = 2 .π. fC ⇒ 20.π = 2 .π. fC ⇒ f C = 10 Hz, ou seja, a roda dentada executa 10 voltas a cada
segundo. Como cada volta emite o som correspondente a 50 dentes, a freqüência do som emitido pela palheta
ao tocar os dentes é de 500 Hz
RESPOSTA: c
167. (FMTM - MG)
Dados: f = 800.106 Hz
alcance máximo = 150 m
alcance em nº de λ = ?
3.108
3
v
⇒ λ= m
Como: λ = ⇒ λ =
6
8
f
800.10
3
1λ →
m
8
nλ → 150 m
Assim: n.
3
= 150.1 ⇒ n = 400 λ
8
RESPOSTA: c
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS – PÁGINA 1
168. (BP - 2001)
Dados: Δx = 10 m t = 5 s
f=?
20 cm
λ = 20 cm = 0,2 m
Δx = v.t
10 = v . 5 ⇒ v = 2 m/s
Como: λ = v ⇒ f = v
f
λ
⇒ f = 2
0,2
•
⇒ f = 10 Hz
vale
crista
RESPOSTA: d
169. (BP - 2008)
01.Está correta. Quanto maior a densidade do meio, maior a velocidade de propagação das ondas sonoras e
menor a das ondas eletromagnéticas que nele se transmitem.
02.Está errada, a freqüência de uma onda depende da fonte emissora; a velocidade de propagação depende do
meio onde se transmite.
04.Está correta.
340
v
v
⇒ f=
⇒ f = 400 Hz
Como: λ = ⇒ f =
λ
0,85
f
08.Está errada, a velocidade de propagação de uma onda sonora depende do meio onde se propaga.
T
.
16.Está correta. Lembre-se de que: v =
μ
RESPOSTA: 21
170. (OSEC - SP)
Δx = v . t ⇒
No ar: v(som) = 1600 m/s
17 m
17 = 340 . t ⇒ t = 0,1 s
Ou seja, para se ouvir o eco nas citadas
condições, o tempo decorrido para o som ir
e voltar é 0,1 s, que é o tempo mínimo para
que nosso cérebro diferencie um sinal
sonoro de outro.
Δx = v . t ⇒ Δx = 1600 . 0,1 ⇒ Δx = 160 m
Na água: v(som) = 340 m/s
17 m
Ou seja, para se ouvir o eco na água, a
distância mínima entre a fonte e o objeto
refletor é de 160 m.
RESPOSTA: c
171. (PUC - MG)
A palavra “ferir”, no texto, está relacionada com a intensidade e com a freqüência da onda. O som emitido pela
sirene da fábrica era com grande amplitude (forte) e agudo.
RESPOSTA: d
172. (BP - 2001)
O fenômeno ocorrido, ocasionado pelo fato da
freqüência do vento ser igual à da freqüência
de vibração da estrutura da ponte, é
ressonância.
RESPOSTA: c
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS – PÁGINA 2
173. (BP - 98) Some os valores que correspondem às sentenças corretas.
01. Está correta, a amplitude e a freqüência de uma onda são a amplitude e a freqüência das vibrações de um
ponto do meio onde ela se propaga.
02. Está correta, a freqüência de uma onda depende apenas da fonte que a emitiu.
04. Está correta, cada cor do espectro luminoso está em uma determinada faixa de freqüência, logo, possui um
comprimento de onda diferente.
08. Está errada. Um som alto difere de um som baixo devido à freqüência da onda sonora.
16. Está correta. quanto maior o comprimento de onda de uma onda, maior a capacidade dessa onda em se
difratar (contornar obstáculos) ao se propagar.
32. Está errada, apenas no vácuo todas as ondas eletromagnéticas possuem a mesma velocidade de
propagação.
RESPOSTA: 23
174. (BP - 95)
•
••
fonte sonora
observador
Dados: v fonte = 0
v observador = 72 km/h = 20 m/s
f real = 12240 Hz
f’ aparente = ?
APROXIMAÇÃO ⇒ +vo
-vF
⎛ v ± v o ⎞⎟
⎛
⎞
⎟⎟ ⇒ f ' = 12240. ⎜⎜ 340 + 20 ⎟⎟ ⇒ f’ = 12960 Hz
Como: f ' = f. ⎜⎜⎜ s
⎟
⎜
⎟
⎝ 340 − 0 ⎠
⎝⎜ v s ± vF ⎠
RESPOSTA: a
175. (BP - 2001)
I.
Está errado. Como o som tem seguidamente sua intensidade aumentada, pode-se afirmar que está
sofrendo um aumento de sua amplitude e não da freqüência.
II. Está correta, o que diferencia os sons de mesmo tom e mesma intensidade é o fato de possuírem timbres
diferentes.
III. Está correta. Observe as situações a seguir:
tubo sonoro fechado
tubo sonoro aberto
L = 0,25 λ v = 340 m/s f = 130 Hz
v
L
340 ⇒ L = 85
λ= ⇒
=
f
130
0,25 130
L = 0,5 λ ⇒ 85 = 0,5 λ ⇒ λ = 85
130
65
v = 340 m/s f = ?
v
v ⇒
340
λ= ⇒ f =
f=
f
λ
85
f = 260 Hz
65
RESPOSTA: d
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS – PÁGINA 3
176. (UDESC - 2007)
Dados: f (1ª corda) = 524 Hz
f (6ª corda) = 262 Hz
Tensão iguais
Relação entre as densidades lineares =
μ(1)
μ(6)
=?
Como: λ = v ⇒ v = λ . f
f
e v = T ⇒ μ = T2
μ
v
T
(λ.524)2
T
Para a 2ª corda: v = λ . f ⇒ v = λ.262 ⇒ μ =
(λ.262)2
Como as cordas estão sendo “afinadas” –
som fundamental – ambas vibram com
mesmo comprimento de onda (λ).
Para a 1ª corda: v = λ . f ⇒ v = λ.524 ⇒ μ =
Assim:
T
μ(1)
(λ.524)2
=
μ(6)
T
(λ.262)2
≅ 1/4
RESPOSTA: e
177. (BP - 2008)
No caso: 2.λ = 1,70 m ⇒ λ = 0,85 m
v
340
v
⇒ f=
⇒ f=
0,85
λ
f
f = 400 Hz
Como: λ =
1,70 m
I . Está errada, a freqüência da onda
sonora representada é 400 Hz.
λ
λ
II . Está correta. A onda sonora representada é mecânica, longitudinal e tridimensional.
III. Está errada, dependendo da densidade do ar e da temperatura, a velocidade de propagação de uma onda
sonora varia.
RESPOSTA: b
178. (UFCSPA - 2008)
Quando a fonte sonora se aproxima do observador, a freqüência percebida pelo observador AUMENTA, e
quando o observador se afasta da fonte a freqüência percebida pelo observador DIMINUI.
RESPOSTA: a
179. (PUC - MG)
Dados: fo = 80 Hz (som fundamental ou 1º harmônico)
v som = 320 m/s
Como: fn = n.fo ⇒ f (2º harmônico) = 2.fo = 160 Hz
f (3º harmônico) = 3.fo = 240 Hz
f (4º harmônico) = 4.fo = 320 Hz
f (5º harmônico) = 5.fo = 400 Hz
Como no enunciado está que as freqüências dos harmônicos seguintes são, respectivamente, 240 Hz e 400 Hz,
então esse tubo não está emitindo harmônicos pares, ou seja, é um tubo sonoro fechado (aberto em uma
extremidade e fechado na outra).
I . Está correta. O tubo é certamente fechado em uma das extremidades.
II . Está correta. O tubo só emite harmônicos de ordem ímpar.
III. Está correta.
320
v
⇒ λ=4m
λ= ⇒ λ=
80
f
L = 0,25 λ
Como: L = 0,25.λ ⇒ L = 0,25 . 4
L = 1,0 m
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS – PÁGINA 4
RESPOSTA: a
180. (BP - 2000)
01. Está correta. O fato de que quando alguém ouve sua própria voz, através de uma gravação, percebe-la
"diferente" daquela que está habituado a ouvir quando está falando normalmente, é explicado pela
propagação tridimensional das ondas sonoras.
02. Está errada, quando um cantor consegue modular sua voz emitindo sons extremamente agudos, significa
que o indivíduo tem a capacidade de alterar o tom a freqüência) do som emitido.
04. Está correta. Quando você ajusta seu receptor de rádio em uma determinada emissora, você está colocando
seu receptor na mesma freqüência do sinal emitido pela citada emissora.
08. Está errada. Os sinais de rádio AM possuem menor nitidez e maior alcance que os de FM.
16. Está correta. Quanto maior a amplitude de uma onda sonora em um meio, maior a quantidade de energia
sonora que se propaga no meio.
RESPOSTA: 21
181. (BP - 97)
x = 4 cos (20π.t) no MKS
Como: x = A. cos (ϕo + w.t) ⇒
A=4m
ϕo = 0
w.t = 20π.t ⇒ w = 20π.rad/s
01. Está correta, a fase inicial desse movimento é nula.
02. Está errada, a amplitude desse movimento é de 4 metros.
04. Está correta.
Para t = 1 s ⇒ x = 4 . cos (20π.t) ⇒ x = 4 . cos (20π.1) ⇒ x = 4 . cos 0º = 4.1 = 4 m
Ou seja, quando t = 1 segundo, a partícula está em um ponto de inversão, pois sua elongação (x) é igual
à sua amplitude.
08. Está correta.
Para t = 1 s ⇒ v = -w . A . sen(ϕo + w.t) ⇒ v = -20π. 4 . sen(0 + 20π.1)
v = -80π. sen(0º) = -80π. 0 = 0
Ou seja, quando t = 1 segundo, a partícula possui velocidade nula. Assim sua energia cinética é nula (a
partícula está passando pela origem do MHS).
16. Está correta. Quando t = 1 segundo, a partícula está passando pela origem do MHS (ponto o). Nesse
momento sua velocidade é nula e sua aceleração é máxima.
RESPOSTA: 29
182. (UEPG - 99)
01.Está errada. Em um MHS, quando a velocidade é nula (nos pontos de inversão), a elongação possui módulo
máximo; quando a velocidade é máxima (na origem do MHS), a elongação é nula.
02.Está correta, nos pontos de inversão, a aceleração do MHS é máxima em módulo.
04.Está errada, nos pontos de inversão do MHS a velocidade do ponto material é máxima.
08.Está errada. Em um MHS, quando a velocidade é nula (nos pontos de inversão), a aceleração possui módulo
máximo; quando a velocidade é máxima (na origem do MHS), a aceleração é nula.
16.Está correta.
RESPOSTA: 18
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RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS – PÁGINA 5