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
i é um número ímpar; V
a velocidade do som e L o comprimento do tubo.
135 = i.360/4.30
O próximo número ímpar
é 47 e a frequência correspondente será:
f’ = 47.360/4.30
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 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
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
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