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segunda-feira, 24 de outubro de 2022

Dia 26 - Exercícios 9,10,11 - Ondas

9.

Dois engenheiros estão verificando se uma cavidade

perfurada no solo está de acordo com o planejamento de

uma obra, cuja profundidade requerida é de 30 m. O teste

é feito por um dispositivo denominado oscilador de áudio

de frequência variável, que permite relacionar a

profundidade com os valores da frequência de duas

ressonâncias consecutivas, assim como em um tubo sonoro

fechado. A menor frequência de ressonância que o

aparelho mediu foi 135 Hz. Considere que a velocidade

do som dentro da cavidade perfurada é de 360 m /s.

Se a profundidade estiver de acordo com o projeto, qual

será o valor da próxima frequência de ressonância que

será medida?

a) 137Hz. b) 138Hz. c) 141 Hz.

d) 144Hz. e) 159Hz.

Resolução

Para os tubos sonoros fechados, que emitem em situações

de ressonância, exclusivamente harmônicos de ordem ímpar,

 a frequência f é dada por:

f = i.V//4L , sendo igual a 1,3,5,7,.........

i é um número ímpar; V a velocidade do som e L o comprimento do tubo.

135 = i.360/4.30   => i =45

O próximo número ímpar é 47 e a frequência correspondente será:

f’ = 47.360/4.30  => f’= 141 Hz

Resposta: c

10.

Herschel, em 1880, começou a escrever sobre a condensação

da luz solar no foco de uma lente e queria verificar

de que maneira os raios coloridos contribuem para o

aquecimento. Para isso, ele projetou sobre um anteparo o

espectro solar obtido com um prisma, colocou

termômetros nas diversas faixas de cores e verificou nos

dados obtidos que um dos termômetros iluminados

indicou um aumento de temperatura maior para uma

determinada faixa de frequências.

SAYURI, M.; GASPAR, M. B. Infravermelho na sala de aula.

Disponível em: www.cienciamao.usp.br.

Acesso em: 15 ago. 2016 (adaptado).

Para verificar a hipótese de Herschel, um estudante

montou o dispositivo apresentado na figura. Nesse

aparato, cinco recipientes contendo água, à mesma

temperatura inicial, e separados por um material isolante

térmico e refletor são posicionados lado a lado (A, B, C,

D e E) no interior de uma caixa de material isolante

térmico e opaco. A luz solar, ao entrar na caixa, atravessa

o prisma e incide sobre os recipientes. O estudante

aguarda até que ocorra o aumento da temperatura e a afere

em cada recipiente.



























Em qual dos recipientes a água terá maior temperatura ao

final do experimento?

a) A b) B c) C d) D e) E

Resolução

A luz solar sofre decomposição ao atravessar o

prisma, incidindo nos recipientes contendo água.

Antes da cor vermelha temos o infravermelho que

incide na água contida no recipiente A . A radiação

infravermelha é a que provoca maior aquecimento da água

Resposta: a

11.










































Resolução:

A barra de menor comprimento produz o som fundamental de

maior frequência (mais agudo), ocorrendo o

oposto com a barra de maior comprimento, portanto:

f1>f2

Todos os sons se propagam no ar, com a mesma velocidade, algo (em torno de 340m/s).

Assim: v1 =v2

Resposta: d

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