Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES HALLIDAY, RESNICK, WALKER, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996. FÍSICA 2 CAPÍTULO 18 – ONDAS II 21. Na Fig. 18-25, dois alto-falantes, separados por uma distância de 2,00 m, estão em fase. Supondo que a amplitude dos sons dos dois seja, de modo aproximado, a mesma na posição do ouvinte, que está a 3,75 m diretamente à frente de um dos auto-falantes. (a) Para quais freqüências audíveis (20 - 20.000 Hz) existe um sinal mínimo? (b) Para quais freqüências o som fica ao máximo? (Pág. 158) Solução. Considere o seguinte esquema: O L A B D (a) O som chegará com sinal mínimo ao ouvinte quando a diferença entre os percursos AO e BO for igual a (n +1/2) λ, n = 0, 1, 2, etc. ________________________________________________________________________________________________________ Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 18 – Ondas II 1 Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 1 d AO − d BO = n + λ 2 (D 2 + L2 ) 1/ 2 1 v − L = n+ 2 f 1 v = f n+ 2 D 2 + L2 ( 1 = f n + 686 s −1 2 ( ) 1/ 2 −L ) Para que seja audível, a freqüência da onda no ponto O deve ser 20 Hz < f < 20 kHz. Logo: n=0 f = 343 Hz Audível n=1 f = 1.029 Hz Audível ... ... ... n = 28 f = 19.551 Hz Audível n = 29 f = 20.237 Hz Inaudível Portanto, as freqüências audíveis são dadas por: 1 0 ≤ n ≤ 28. = f n + 686 s −1 , 2 (b) O som chegará com sinal máximo ao ponto O quando: ( ) d AO − d BO = nλ , (D 2 + L2 ) 1/ 2 n = 0, 1, 2, etc. −L= n v f v f =n (D + L ) f = n ( 686 s ) 2 2 1/ 2 −L −1 Para que seja audível, a freqüência da onda no ponto O deve ser 20 Hz < f < 20 kHz. Logo: n=0 f = 0 Hz Não há onda n=1 f = 686 Hz Audível ... ... ... n = 29 f = 19.894 Hz Audível n = 30 f = 20.580 Hz Inaudível Portanto, as freqüências audíveis são dadas por: ( ) f = n 686 s −1 , 0 ≤ n ≤ 29. ________________________________________________________________________________________________________ Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 18 – Ondas II 2