COLÉGIO PEDRO II
UNIDADE ESCOLAR SÃO CRISTÓVÃO III
LISTA DE FÍSICA ONDULATÓRIA.
SÉRIE: 3ª
TURMA:
1) (Unesp) A sucessão de pulsos representada na figura a seguir foi produzida em 1,5 segundos.
Determine a freqüência e o período da onda.
2) Uma corda de comprimento l = 2,4 m vibra com freqüência de 300 Hz no estado estacionário
representado na figura. Qual a velocidade de propagação da onda na corda?
3) Duas ondas harmônicas, de mesma freqüência e igual comprimento de onda, propagam-se em
duas cordas idênticas. Os esquemas representam o perfil de um mesmo trecho das cordas nos
instantes to = 0 e t1 = T/4, onde T é o período das ondas.
Determine:
a) o sentido de propagação das ondas, em cada corda;
b) o perfil das cordas nos instantes t2 = T/2 e t3 = 3T/4;
c) o perfil de uma única corda, nos instantes considerados,
supondo que as ondas se superpõem, ocorrendo
interferência entre elas.
4) Numa corda homogênea de 10 m de
comprimento, propagam-se dois pulsos com
velocidades iguais a 1 m/s No instante t = 0, a
configuração da corda representada pela figura
ao lado. Faça o desenho da configuração desta
corda no instante t = 14 s.
5) (Fuvest-SP) Provoca-se uma perturbação no centro de um recipiente quadrado contendo
líquido, produzindo-se uma frente de onda circular. O recipiente tem 2 m de lado e a
velocidade da onda é de 1 m/s. Qual das figuras abaixo melhor representa a configuração da
frente de onda, 1,2 segundos após a perturbação?
6) Dois pulsos circulares A e B são produzidos no ponto O da superfície
tranquila da água de uma cuba de ondas. Os pulsos incidem num
anteparo plano colocado dentro da cuba, sofrendo reflexão. Sabendo
que os pulsos propagam-se na água com velocidade de 43 cm/s e que
A foi produzido no instante t = 0, determine a configuração do sistema
no instante t = 1,0 s.
7) No diagrama abaixo representamos uma onda
propagando-se do meio (1) para o meio (2). São
dados λ1 e λ2.
a) O que se pode dizer sobre a freqüência da ondA nos
dois meios?
b) Em qual dos dois meios a onda se propaga com
maior velocidade?
8) Na figura, temos uma cuba de ondas onde encontramos uma região
rasa e outra funda. Com uma régua, são provocadas perturbações
periódicas retas a cada 0,4 s que se propagam na superfície da
água como mostra a segunda figura. Sabendo se que λ1
(comprimento de onda na região rasa) é igual a 2 cm, i (ângulo de
incidência) é igual a 30° e v2 (velocidade da onda na região funda)
é igual a 5√2 m/s, determinar:
a) a velocidade (v1) da onda, na região rasa;
b) o comprimento de onda (λ2), na região funda;
c) o ângulo de refração (r).
9) Tem-se uma cuba de ondas com água em que há uma
região rasa e outra profunda. São geradas ondas retas
com uma régua, na região profunda, tal que na separação
das regiões encontramos os ângulos de 60° e 45°,
conforme a figura Sabendo que na região rasa a
velocidade da onda é de √6 cm/s e que a distância entre
duas frentes consecutivas na região profunda é de √3 cm,
determine:
a) a velocidade da onda, na região profunda;
b) o comprimento de onda, na região rasa;
c) a freqüência das ondas na região rasa e na região profunda.
ONDAS SONORAS
10) Os morcegos emitem ultra-sons. O menor comprimento de onda produzido por um morcego no ar é da
ordem de 33 ⋅ 10-4 m. Admitindo a velocidade do som no ar igual a 330 m/s, qual a freqüência mais elevada
que os morcegos podem emitir?
11) Uma roda, contendo em sua borda 20 dentes regularmente espaçados, gira uniformemente dando 5 voltas por
segundo. Seus dentes se chocam com uma palheta produzindo sons que se propagam a 340 m/s.
a) Qual a freqüência do som produzido?
b) Qual o comprimento de onda do som produzido?
12) A menor intensidade sonora que uma pessoa de audição normal pode perceber é de 10-16 W/cm2 e a máxima
que ela suporta sem dor é de 10-4 W/cm2. Uma fonte sonora de pequenas dimensões emite som que um bom
ouvinte não percebe a distâncias maiores que 100 km. Determine, desprezando dissipações na propagação:
a) a potência sonora da fonte;
b) a distância da pessoa a fonte, quando ela começa a sentir dor
13) Considere uma corda de violão de 60 cm de comprimento. Quais os três maiores comprimentos de onda de
ondas estacionárias que podemos produzir nela?
14) Uma corda esticada entre duas paredes vibra como mostra a figura. Sabendo-se que a velocidade de
propagação do som no ar é VS = 340 m/s e que a velocidade de propagação de ondas transversais na corda é
vc = = 500 m/s, determinar:
a) a freqüência do som emitido pela corda;
b) o comprimento de onda do som emitido pela corda;
c) a freqüência do som fundamental que essa corda pode emitir
15) Uma corda homogênea de comprimento L = 1,5 m e massa m = 30 g tem sua extremidade A fixa e a outra,
B, podendo deslizar livremente ao longo de uma haste vertical. A corda é mantida tensa, sob a ação de uma
força de intensidade F = 200 N, e vibra segundo o estado estacionário indicado na figura. Determinar:
a) a velocidade de propagação da onda;
b) a freqüência de vibração da corda.
16) Na extremidade aberta do tubo de Quincke da figura é colocado um diapasão que emite um som
puro (única freqüência). Abrindo-se a torneira, a água escoa lentamente, sendo que para certos
valores de h ocorre um aumento na intensidade do som que vai do tubo. Alguns desses valores de
h são 5 cm 5, 15 cm e 25 cm. Determinar:
a) o comprimento de onda do som emitido pelo diapasão;
b) a velocidade desse som no ar sabendo-se que a sua freqüência é igual a 1 600 Hz.
17) Nos pontos A e B da figura estão dois alto-falantes que emitem som de idêntica freqúência e em fase. Se a
freqüência vai crescendo, desde cerca de 30 Hz, atinge um valor em que o observador à direita de B deixa de
ouvir o som. Qual é essa freqüência? (velocidade do som = 340 m/s)
18) Um tubo de 80 cm de comprimento é aberto em ambas as extremidades. Calcule o comprimento de um
segundo tubo, fechado em uma das extremidades, para que tenha a mesma freqüência fundamental de
ressonância do tubo aberto.
19) Dois alto-falantes, localizados em F1 e F2 emitem um som de mesma amplitude,
mesma freqüência e mesma fase. Em um ponto P encontra-se um ouvinte.
Sabe-se que F1P < F2P, que o comprimento de onda do som emitido é de 2,0 m
e que F2P = 8,0 m. Para que o ouvinte em P receba interferência construtiva,
qual deve ser o maior valor possível de F1P?
20) No esquema abaixo, o observador recebe som proveniente das caixas acústicas A e B, ligadas ao mesmo
sistema de amplificação. Despreze dissipações de energia, reflexões do som em paredes e as dimensões dos
elementos envolvidos no sistema. Admita que, durante a propagação, as ondas sonoras mantém amplitude
constante e igual a A.
21) Uma fonte sonora é colocada num ponto A, emitindo um som com freqüência de 100 Hz. Ao longo do tubo
AB, fechado em B, é deslocado um microfone, suposto pontual, acoplado a um amplificador capaz de medir
a intensidade sonora. Verifica-se que, a partir de A, e a cada 1,75 m, ocorre um máximo de intensidade e a
meia distância desses pontos ocorrem nulos. Calcule:
a) o comprimento de onda do som emitido;
b) a velocidade de propagação do som, no meio considerado;
c) a intensidade indicada pelo microfone, quando colocado em B.