FÍSICA
6a SÉRIE
Ano Lectivo 08/09
1. Um …o de aço de um piano possui um comprimento de 0,7000
m e uma massa de 4; 300x10 3 kg. Qual a tensão que deve ser aplicada
a este …o de modo a que a vibração fundamental corresponda ao dó
(f c = 261; 6Hz)
2. Uma onda transversa numa corda é dada pela função de onda:
y = (0; 120m) sen
8
x+4 t
a) Determine a velocidade transversa e a aceleração no instante t =
0; 200s para o ponto da corda localizado no ponto x = 1; 60m.
b) Qual o comprimento de onda, período e velocidade de propagação
desta onda?
3. Dois impulsos progredindo na mesma corda são descritos pelas
seguintes expressões:
y1 =
(3x
5
5
; y2 =
2
4t) + 2
(3x + 4t 6)2 + 2
a) Em que direcção e sentido progride cada impulso?
b) Em que instante eles se cancelam em todo o espaço?
c) Em que ponto se cancelam para qualquer instante?
4. Duas ondas sinusoidais são descritas pelas seguintes funções de
onda:
y1 = (5; 00m) sen [ (4; 00x
y2 = (5; 00m) sen [ (4; 00x
1200t)]
1200t 0; 250)]
em que x; y1 e y2 são em metros e t em segundos.
a) Qual é a amplitude da onda resultante?
b) Qual é a frequência da onda resultante?
5. Uma corda de violoncelo vibra no primeiro modo normal de vibração com frequência de 220Hz. O segmento que vibra tem 70; 0cm de
comprimento e massa 1; 20g.
a) Calcule a tensão na corda.
1
b) Determine a fequência da vibração quando a corda vibra em três
segmentos.
6. Calcule o comprimento de um tubo a que corresponde uma frequência fundamental de 240Hz supondo que :
a) O tubo está fechado numa das extremidades
b) O tubo está aberto em ambas as extremidades.
7. Um morcego que voa a uma velocidade de 5,0 m/s emite um
impulso sonoro a 40 kHz. Se este impulso sonoro for re‡ectido por uma
parede, qual será a frequência do eco recebido pelo morcego?
8. Um estudante tem na mão um diapasão que oscila a 256Hz, e
está a caminhar na direcção de uma parede a uma velocidade constante
de 1,33 m/s. (a) Qual será a frequência de batimento detectada pelo
estudante devido ao eco? (b) Com que velocidade se deverá o estudante
afastar da parede para que a frequência de batimento detectada seja de
5,00 Hz? (Velocidade do som no ar à temperatura ambiente 345m/s).
9. São estabelecidas vibrações estacionárias num copo de cristal com
quatro nodos e quatro antínodos igualmente espaçados em torno da circunferência de 20,0 cm do seu bordo. Assumindo que ondas transversais
se propagam em torno do copo a uma velocidade de 900 m/s, qual a frequência que uma cantora de ópera teria de emitir para quebrar o copo
por meio de uma vibração ressonante?
10. Duas cordas de mandolim idênticas sob uma tensão de 200 N
produzem sons com frequências de 523 Hz. Devido a uma anomalia no
suporte de uma das cordas, a tensão a que está submetida desce para
196 N. Quantos batimentos por segundo se ouvem?
11. Mostre que a diferença entre o nível sonoro, em decibéis, 1 e
2 de dois sons está relacionado com as respectivas distâncias r1 e r2 à
origem pela seguinte expressão:
2
1
= 20 log
r1
r2
12. Dois pequenos altifalantes emitem ondas sonoras de frequências
diferentes em todas as direcções. O altifalante A tem uma potência
de saída de 1; 00mW e o altifalante B tem uma potência de saída de
1; 50mW . Determine o nível do som (em decibéis ) no ponto C da …gura
supondo que:
a) só o altifalante A emite som,
2
b) só o altifalante B emite som
c) ambos os altifalantes emitem som.
da seja de 5,00 Hz? (Velocidade do som no ar à temperatura ambiente
345m/s).
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