Exercícios Doppler, cordas e tubos sonoros DUDU Física
1-Observe as afirmações referentes às ondas sonoras:
I)Sons de maior freqüência têm maior velocidade.
II)Uma onda sonora de 10 m de comprimento é audível.
III)Sons de menor freqüência tem menor altura.
Portanto é correto afirmar que:
A)Somente a II é correta.
B)Somente a I é incorreta.
C)Somente a III é incorreta.
D)I e III são corretas.
E)Todas são corretas
2-Um tubo sonoro aberto em uma de suas extremidades e fechado na outra apresenta uma freqüência
fundamental de 200 Hz. Sabendo-se que o intervalo de freqüências audíveis é aproximadamente 20,0 Hz
a 16.000 Hz, pode-se afirmar que o número de freqüências audíveis emitidas pelo tubo é,
aproximadamente:
a)1430 b) 200 c) 80 d) 40 e) 20
3- Uma corda de 90 cm é presa por suas extremidades, em suportes fixos, como mostra a figura.
Assinale a alternativa que contém os três comprimentos de onda mais longos possíveis para as ondas estacionárias
nesta corda, em centímetros.
a) 90, 60 e 30 b) 180, 90 e 60 c) 120, 90 e 60 d) 120, 60 e 30
4-(ITA)São de 100 Hz e 125 Hz, respectivamente, as freqüências de duas harmônicas adjacentes de uma
onda estacionária no trecho horizontal de um cabo esticado, de comprimento = 2 m e densidade linear
de massa igual a 10 g/m (veja figura).
a)10 kg b)16 kg c)60 kg d)102 kg e)104 kg
5. João (Johnny Walker Black Label) corre assoviando em direção a uma parede feita de tijolos, conforme figura a
seguir.
A freqüência do assovio de João é igual a f(inicial). A freqüência da onda refletida na parede chamaremos de f(final).
Suponha que João tenha um dispositivo "X" acoplado ao seu ouvido, de forma que somente as ondas refletidas na
parede cheguem ao seu tímpano. Podemos concluir que a freqüência do assovio que João escuta f(final) é
a) maior do que f(refletido). b) igual a f(refletido). c) igual a f(inicial). d) menor do que f(refletido).
6-Ondas ultra-sônicas são emitidas por uma fonte em repouso em relação ao paciente, com uma freqüência
determinada. Essas ondas são refletidas por células do sangue que se .......... de um detector de freqüências em
repouso, em relação ao mesmo paciente. Ao analisar essas ondas refletidas, o detector medirá freqüências ..........
que as emitidas pela fonte. Esse fenômeno é conhecido como .......... .
Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
a) afastam - menores - efeito Joule
b) afastam - maiores - efeito Doppler
c) aproximam - maiores - efeito Joule
d) afastam - menores - efeito Doppler
e) aproximam - menores - efeito Tyndal
7-As ondas eletromagnéticas geradas pela fonte de um forno de microondas têm uma freqüência bem
característica, e, ao serem refletidas pelas paredes internas do forno, criam um ambiente de ondas estacionárias. O
cozimento (ou esquentamento) ocorre devido ao fato de as moléculas constituintes do alimento, sendo a de água a
principal delas, absorverem energia dessas ondas e passarem a vibrar com a mesma freqüência das ondas emitidas
pelo tubo gerador do forno. O fênomeno físico que explica o funcionamento do forno de microondas é a
a) ressonância. b) interferência. c) difração. d) polarização. e) absorção.
8-O grupo brasileiro Uakti constrói seus próprios instrumentos musicais. Um deles consiste em vários canos de PVC
de comprimentos variados. Uma das pontas dos canos é mantida fechada por uma membrana que emite sons
característicos ao ser percutida pelos artistas, enquanto a outra é mantida aberta. Sabendo-se que o módulo da
velocidade do som no ar vale 340 m/s, é correto afirmar que as duas freqüências mais baixas emitidas por um
desses tubos, de comprimento igual a 50 cm, são:
a) 170 Hz e 340 Hz. b) 170 Hz e 510 Hz. c) 200 Hz e 510 Hz. d) 340 Hz e 510 Hz. e) 200 Hz e 340 Hz.
9-Considerando que a velocidade do som no ar é igual a 340 m/s e que o canal auditivo humano pode ser
comparado a um tubo de órgão com uma extremidade aberta e a outra fechada, qual deveria ser o comprimento do
canal auditivo para que a freqüência fundamental de uma onda sonora estacionária nele produzida seja de 3400
Hz?
a) 2,5 m b) 2,5 cm c) 0,25 cm d) 0,10 m e) 0,10 cm
10- O som do apito do transatlântico é produzido por um tubo aberto de comprimento L igual a 7,0 m. Considere
que o som no interior desse tubo propaga-se à velocidade de 340 m/s e que as ondas estacionárias produzidas no
tubo, quando o apito é acionado, têm a forma representada pela figura a seguir.
a) Determine a freqüência de vibração das ondas sonoras no interior do tubo.
b) Admita que o navio se afaste perpendicularmente ao cais do porto onde esteve ancorado, com velocidade
constante e igual a 10 nós.Calcule o tempo que as ondas sonoras levam para atingir esse porto quando o tubo do
apito se encontra a 9.045 m de distância.Dado: 1 nó = 0,5 m/s
11-A figura mostra uma onda estacionária em um tubo de comprimento L = 5 m, fechado em uma extremidade e
aberto na outra. Considere que a velocidade do som no ar é 340 m/s e determine a freqüência do som emitido pelo
tubo, em hertz.
12- Um alarme de segurança, que está fixo, é acionado, produzindo um som com uma freqüência de 735 Hz.
Considere a velocidade do som no ar como sendo de 343 m/s. Quando uma pessoa dirige um carro em direção ao
alarme e depois se afasta dele com a mesma velocidade, observa uma mudança na freqüência de 78,4 Hz.
a) A freqüência ouvida pela pessoa quando ela se aproxima da sirene, é maior ou menor do que ouviria se ela
estivesse parada? Justifique.
b) Qual é o módulo da velocidade do carro?
Gabarito : 1B 2D 3B 4A 5A 6D 7A 8B 9B 10 a) f = 48,6 Hz b) t = 27s 11 f = 85 Hz 12a)
Maior. À medida que a pessoa se aproxima da fonte, ele observa um aumento do número de frentes de onda
passando por ele por unidade de tempo em relação a situação em que a pessoa se encontra parada, implicando
num aumento da freqüência. b) 18 m/s.