Lista de exercícios sobre as ondas sonoras, retirados de provas de vestibulares. Ler artigo Ondas sonoras.
Quando, em uma região plana e distante de obstáculos, se ouve o som de um avião voando, parece que esse som vem de uma direção diferente daquela em que, no mesmo instante, se enxerga o avião. Considerando-se essa situação, é CORRETO afi rmar que isso ocorre porque:
a velocidade do avião é maior que a velocidade do som no ar.
a velocidade do avião é menor que a velocidade do som no ar.
a velocidade do som é menor que a velocidade da luz no ar.
o som é uma onda longitudinal e a luz uma onda transversal.
Os morcegos, quando voam, emitem ultrassom para que, através das reflexões ocorridas pelos obstáculos à sua frente, possam desviar deles, e também utilizam esse mecanismo para se orientarem durante seu vôo. Imagine um morcego voando em linha reta horizontal com velocidade V, em direção a uma parede vertical fixa. Considere que não esteja ventando e que a fonte sonora no morcego seja puntiforme e então, quando ele ainda está a uma certa distância da parede, emite uma onda sonora com uma frequência f de ultrassom. Com fundamentos da mecânica ondulatória, assinale a(s) proposição(ões) correta(s).
A velocidade das ondas sonoras que possuem frequência de ultrassom é maior que a velocidade de ondas sonoras que possuem frequência menor que as de ultrassom.
A velocidade da onda sonora no ar, emitida pelo morcego em movimento, é diferente da velocidade da onda sonora no ar emitida pelo morcego quando em repouso.
A frequência da onda sonora, refletida pela parede e percebida pelo morcego, é maior que a frequência da onda sonora emitida por ele.
A velocidade da onda sonora no ar, refletida pela parede, é igual à velocidade da onda sonora no ar emitida pelo morcego.
Esse efeito de mudança na frequência de ondas sonoras emitidas por fontes em movimento chama-se batimento.
Em uma escola, os professores foram desafiados pelos alunos para uma partida de futebol. O jogo ocorreu no campo de Futebol 7 do bairro. Decorridos 30 minutos da partida, um dos professores lançou a bola para o atacante, que estava impedido, e o juiz acionou o apito. No exato momento do apito do juiz, alguém tirou uma foto. O professor de Física percebeu que a foto poderia ajudá-lo na exemplificação de um fenômeno trabalhado em sala de aula. Na semana seguinte, apresentou a foto, com algumas alterações, como se vê na figura abaixo. Na imagem, é possível observar o juiz e três jogadores, cada qual com a indicação dos módulos e direções de suas velocidades: VJ (juiz), V1 (jogador 1), V2 (jogador 2) e V3 (jogador 3). Considere os vetores velocidades no plano do gramado e que o som do apito do juiz tem frequência de 500 Hz.
Com base na figura e nos dados acima, é correto afirmar que:
a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1 é maior do que a frequência real do som emitida pelo apito.
a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1 é de, aproximadamente, 494,2 Hz.
a frequência do som do apito percebida pelo jogador 2 é de 500 Hz.
o som do apito percebido pelo jogador 3 possui um timbre maior do que o timbre real do som do apito.
a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1 é a mesma percebida pelo jogador 2.
o jogador 3 escuta o som do apito com uma frequência de 500 Hz.
a frequência do som do apito percebida pelo jogador 3 é maior do que a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1.
Pedro, que é muito interessado em Física, está sentado em um banco às margens da Avenida Beira-Mar Norte, em Florianópolis. Ele observa diversos eventos e faz as seguintes anotações:
I. A frequência do som da sirene de um carro de polícia que se aproxima é diferente da frequência do som da sirene quando o carro está parado. II. A frequência do som da buzina de um carro que se afasta, cujo motorista resolve fazer um buzinaço (ato de apertar continuamente a buzina), é diferente da frequência do som da buzina quando o carro está parado. III. A frequência da sirene de um carro de bombeiros parado não sofre alterações. IV. A frequência da sirene de um carro de bombeiros parado não sofre alterações, nem mesmo quando o vento sopra.
De acordo com o exposto acima, é CORRETO afirmar que:
a anotação I está correta porque, quando o carro de polícia se aproxima, o comprimento de onda do som da sirene é aparentemente encurtado e a frequência percebida é maior.
a anotação II está correta porque, quando o carro se afasta, o comprimento de onda do som da buzina não se altera, apenas diminui o número de frentes de onda que passam por Pedro.
a anotação III está incorreta porque a velocidade relativa entre o carro de bombeiros e Pedro não é zero.
a anotação IV está correta porque o vento em movimento altera apenas a velocidade da onda, mas não altera a frequência do som da sirene do carro de bombeiros em repouso.
a anotação II está correta porque, quando o carro se afasta, o buzinaço provoca ondas de choque que alteram a frequência do som da buzina.
Uma fonte emite ondas sonoras com frequência fo, quando em repouso em relação ao ar. Esta fonte move-se com velocidade constante V em direção a uma parede que reflete totalmente as ondas sonoras que nela incidem.
Considerando-se que o ar esteja em repouso em relação ao solo, e que vS seja a velocidade do som no ar, assinale a alternativa que fornece a frequência recebida pela fonte.
A tabela abaixo apresenta a frequência f de três diapasões.
Considere as afirmações abaixo.
I - A onda sonora que tem o maior período é a produzida pelo diapasão d1. II - As ondas produzidas pelos três diapasões, no ar, têm velocidades iguais. III - O som mais grave é o produzido pelo diapasão d3.
Quais estão corretas?
Apenas I.
Apenas II.
Apenas III.
Apenas I e II.
I, II e III.
Ao ouvir uma flauta e um piano emitindo a mesma nota musical, consegue-se diferenciar esses instrumentos um do outro.
Essa diferenciação se deve principalmente ao(à):
intensidade sonora do som de cada instrumento musical.
potência sonora do som emitido pelos diferentes instrumentos musicais.
diferente velocidade de propagação do som emitido por cada instrumento musical.
timbre do som, que faz com que os formatos das ondas de cada instrumento sejam diferentes.
altura do som, que possui diferentes frequências para diferentes instrumentos musicais.
Uma ambulância A em movimento retilíneo e uniforme aproxima-se de um observador O, em repouso. A sirene emite um som de frequência constante fA. O desenho ilustra as frentes de onda do som emitido pela ambulância. O observador possui um detector que consegue registrar, no esboço de um gráfico, a frequência da onda sonora detectada em função do tempo fo(t), antes e depois da passagem da ambulância por ele.
Qual esboço gráfico representa a frequência fo(t) detectada pelo observador?
A Figura 1 apresenta o gráfico da intensidade, em decibéis (dB), da onda sonora emitida por um alto-falante, que está em repouso, e medida por um microfone em função da frequência da onda para diferentes distâncias: 3 mm, 25 mm, 51 mm e 60 mm. A Figura 2 apresenta um diagrama com a indicação das diversas faixas do espectro de frequência sonora para o modelo de alto-falante utilizado neste experimento.
Figura 1 Resposta de Frequência
Disponível em: www.batera.com.br. Acesso em: 8 fev. 2015.
Figura 2 Faixas do espectro de frequência sonora
Disponível em: www.somsc.com.br. Acesso em: 2 abr. 2015.
Relacionando as informações presentes nas figuras 1 e 2, como a intensidade sonora percebida é afetada pelo aumento da distância do microfone ao alto-falante?
Aumenta na faixa das frequências médias.
Diminui na faixa das frequências agudas.
Diminui na faixa das frequências graves.
Aumenta na faixa das frequências médias altas.
Aumenta na faixa das frequências médias baixas.
O ouvido humano é o responsável pelo nosso sentido auditivo. Ele distingue no som três qualidades que são: altura, intensidade e timbre. A altura é a qualidade que permite ao mesmo diferenciar sons graves de sons agudos, dependendo somente da frequência do som.
Considerando os conhecimentos sobre ondas sonoras e o exposto acima, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir.
Podemos afirmar que o som será mais _______ quanto ________ for sua frequência.
grave - maior
agudo - menor
agudo - maior
intenso - maior