ACÚSTICA LISTA 2 1. Bruna afina a corda mi de seu violino, para

ACÚSTICA
LISTA 2
1. Bruna afina a corda mi de seu violino, para que ela vibre com uma frequência mínima de
680 Hz.
A parte vibrante das cordas do violino de Bruna mede 35 cm de comprimento, como mostrado
nesta figura:
Considerando essas informações,
a) CALCULE a velocidade de
propagação de uma onda na corda mi
desse violino.
b) Considere que a corda mi esteja
vibrando com uma frequência de 680
Hz. DETERMINE o comprimento de
onda, no ar, da onda sonora
produzida por essa corda.
Velocidade do som no ar = 340 m/s
2. 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. Assinale a alternativa que
fornece a sonoridade (em dB), se 10000 torcedores gritam "gol" ao mesmo tempo e com a
mesma intensidade.
a) 400000
b) 20000
c) 8000
d) 400
e) 80
3. A poluição causada pelo som é um dos maiores problemas ambientais da vida moderna e
se dá por meio do ruído, que é o som indesejado. Segundo a Organização Mundial da Saúde,
o limite tolerável ao ouvido humano é de 65 dB. Acima disso, nosso organismo sofre estresse,
o qual aumenta o risco de doenças. Com ruídos acima de 85 dB aumenta o risco de
comprometimento auditivo. Essa situação pode ser revertida aplicando-se as tecnologias de
controle, que desenvolvem produtos específicos, recursos para identificação e análise das
fontes de ruído, objetivando a previsão de sua redução por meio de programas de simulação e
o desenvolvimento de máquinas menos ruidosas.
(Adaptado de: <http://www.ambientebrasil.com.
acessado em: fev. 2007.)
Assinale a alternativa cujas palavras completam correta e respectivamente a frase a seguir.
O aparelho capaz de medir o nível de intensidade .......... é denominado .......... mede,
precisamente, áreas de ruídos e outros níveis de som.
a) ruidosa - calorímetro
b) auditiva - multímetro
c) acústica - termômetro
d) sonora - decibelímetro
e) melodiosa - velocímetro
4. O nível sonoro S é medido em decibéis (dB) de acordo com a expressão S = (10 dB) log
(I/I0), onde I é a intensidade da onda sonora e I0 = 10-2 W/m2 é a intensidade de referência
padrão correspondente ao limiar da audição do ouvido humano. Numa certa construção, o uso
de proteção auditiva é indicado para trabalhadores expostos durante um dia de trabalho a um
nível igual ou superior a 85 dB. O gráfico a seguir mostra o nível sonoro em função da distância
a uma britadeira em funcionamento na obra.
a) A que distância mínima da
britadeira os trabalhadores podem
permanecer sem proteção auditiva?
b) A frequência predominante do
som emitido pela britadeira é de
100 Hz. Sabendo-se que a
velocidade do som no ar é de 340
m/s, qual é o comprimento de onda
para essa frequência?
c) Qual é a intensidade da onda
sonora emitida pela britadeira a
uma distância de 50 m?
5. Considere as seguintes afirmações a respeito de ondas sonoras.
I - A onda sonora refletida em uma parede rígida sofre inversão de fase em relação à onda
incidente.
II - A onda sonora refratada na interface de dois meios sofre mudança de frequência em
relação à onda incidente.
III - A onda sonora não pode ser polarizada porque é uma onda longitudinal.
Quais estão corretas?
a) Apenas II.
b) Apenas III.
c) Apenas I e II.
d) Apenas I e III.
e) Apenas II e III.
6. No passado, durante uma tempestade, as pessoas costumavam dizer que um raio havia
caído distante, se o trovão devido a ele fosse ouvido muito tempo depois; ou que teria caído
perto, caso acontecesse o contrário. Do ponto de vista da Física, essa afirmação está
fundamentada no fato de, no ar, a velocidade do som:
a) variar como uma função da velocidade da luz.
b) ser muito maior que a da luz.
c) ser a mesma que a da luz.
d) variar com o inverso do quadrado da distância.
e) ser muito menor que a da luz.
7.
Ouviram do Ipiranga as margens plácidas
De um povo heroico o brado retumbante,
E o sol da Liberdade, em raios fúlgidos,
Brilhou no céu da Pátria nesse instante...
A estrofe do Hino Nacional Brasileiro destaca que as margens plácidas do Riacho do Ipiranga
foram testemunhas auditivas da Proclamação da Independência.
Analise o gráfico representativo do espectro sonoro.
Imaginando-se às margens do Riacho do Ipiranga no momento da Proclamação da
Independência, você pode afirmar que o brado retumbante emitido pelo heroico povo brasileiro
teria sido captado pelos seus ouvidos e também pelos ouvidos
a) dos elefantes, com frequência na faixa entre 1 Hz e 10 Hz.
b) dos camundongos, com frequência na faixa entre 5 Hz e 500 Hz.
c) das mariposas, com frequência na faixa entre 10 Hz e 500 Hz.
d) dos morcegos, com frequência na faixa entre 20 Hz e 1 000 Hz.
e) dos pombos, com frequência na faixa entre 20 Hz e 20 000 Hz.
8. Na experiência de ressonância em cordas representada na figura, dois fios de densidades
diferentes estão tensionados, através de roldanas ideais, por um bloco que pende deles dois.
As extremidades esquerdas de ambos estão ligadas a uma fonte que produz pequenas
vibrações com frequência conhecida. A distância entre a fonte e as roldanas é ℓ. Verifica-se
que, quando a frequência da fonte atinge o valor f, ambos os fios entram em ressonância, o
mais denso no terceiro harmônico e o outro, na frequência fundamental. Dados: v =
Tμ -
velocidade da onda na corda; g - aceleração da gravidade
Conhecendo a densidade linear de
massa μ1 do fio mais denso, determine:
a) a densidade linear de massa do outro
fio;
b) a massa do bloco responsável pela
tensão T em cada corda.
9. Os morcegos se orientam e encontram suas presas emitindo, de suas narinas, ondas ultrasônicas e recebendo as ondas refletidas. Para detectar uma presa, na mais completa
escuridão, o morcego emite ondas numa certa frequência fE, que são refletidas pela presa e
voltam para ele com outra frequência fD. O morcego ajusta a frequência emitida até que a
recebida seja de 80 kHz, que corresponde ao máximo de sensibilidade para a audição de um
morcego. Dessa forma, ele pode tanto calcular a posição quanto a velocidade da presa.
Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, é correto afirmar:
a) Ondas ultra-sônicas são ondas sonoras com frequências mais baixas que as detectadas
pelo ouvido humano.
b) Se uma mariposa estiver voando de encontro ao morcego, a frequência detectada pelo
morcego será menor que a emitida por ele.
c) Se a presa produzir suas próprias ondas ultra-sônicas pode confundir o sistema de detecção
do morcego e assim salvar sua vida.
d) Para a frequência de máxima sensibilidade de recepção, o comprimento de onda vale 4,25
m.
e) Se o morcego está em repouso e uma mariposa está se afastando dele, do ponto de vista do
morcego, o comprimento de onda detectado será menor do que o da onda emitida por ele.
10. A figura representa uma configuração de ondas estacionárias produzida num laboratório
didático com uma fonte oscilante.
a) Sendo d = 12 cm a distância
entre dois nós sucessivos, qual o
comprimento de onda da onda que
se propaga no fio?
b) O conjunto P de cargas que
traciona o fio tem massa m = 180 g.
Sabe-se que a densidade linear do
fio é μ = 5,0 × 10-4 kg/m. Determine
a frequência de oscilação da fonte.
Dados: velocidade de propagação
de uma onda numa corda: v
=
F μ ; g - 10m/s2.
11. Uma banda de rock irradia uma certa potência em um nível de intensidade sonora igual a
70 decibéis. Para elevar esse nível a 120 decibéis, a potência irradiada deverá ser elevada de
a) 71%
b) 171%
c) 7.100%
d) 9.999.900%
e) 10.000.000%
12. Uma corda de 1,0 m de comprimento está fixa em suas extremidades e vibra na
configuração estacionária conforme a figura a seguir:
Conhecida a frequência de vibração
igual a 1000 Hz, podemos afirmar que a
velocidade da onda na corda é:
a) 500 m/s
b) 1000 m/s
c) 250 m/s
d) 100 m/s
e) 200 m/s
13. Para a afinação de um piano usa-se um diapasão com frequência fundamental igual a 440
Hz, que é a frequência da nota Lá. A curva contínua do gráfico representa a onda sonora de
440 Hz do diapasão.
a) A nota Lá de um certo piano está
desafinada e o seu harmônico fundamental
está representado na curva tracejada do
gráfico. Obtenha a frequência da nota Lá
desafinada.
b) O comprimento dessa corda do piano é
igual a 1,0 m e a sua densidade linear é igual
a 5,0 x 10-2 g/cm. Calcule o aumento de
tensão na corda necessário para que a nota
Lá seja afinada.
Gabarito:
Resposta da questão 1:

   2L  70cm  0,7m
2
Como sabemos: V  f  V  0,7  680  476m / s
a) L 
b) A frequência do som emitido é a mesma de vibração da corda.
V  f  340    680    0,5m  50cm
Resposta da questão 2:
[E]
Resposta da questão 3:
[D]
Resposta da questão 4:
a)
No gráfico está mostrado o nível sonoro suportável (85dB) e este nível é atingido a 10m
da britadeira.
b) V  f  340  x100    3,4m
I
I
I
I
c) S  10log  70  10log 2  log 2  7  2  107
I0
10
10
10
I  105 W / m2
Resposta da questão 5:
[D]
Resposta da questão 6:
[E]
Resposta da questão 7:
[E]
Resposta da questão 8:
a) μ2 =
b) M =
μ1
9
(8 2 f 2μ1)
9g
Resposta da questão 9:
[C]
Resposta da questão 10:
a) λ = 0,24m
b) f = 250Hz
Resposta da questão 11:
[D]
Resposta da questão 12:
[A]
Resposta da questão 13:
a) f = 400Hz
b) 672N