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Acústica
Acústica
• Acústica é o estudo das ondas sonoras;
• Ondas sonoras são mecânicas, longitudinais e
tridimensionais;
• Ondas sonoras não se propagam no vácuo;


V
Fonte oscilando
com freqüência f
Orelha
Tímpano
Nervo
Cérebro
Compressão Rarefação
Vibração
Acústica – A Freqüência do Som
• Infra-som: sons com freqüências abaixo de 20Hz.
Não perceptível ao ser humano;
• Ultra-som: sons com freqüências acima de 20000Hz.
Não perceptível ao ser humano;
• Som audível: sons com freqüências perceptíveis ao
ser humano (20Hz a 20000Hz)
Infra-som Som audível Ultra-som
0 20 20.000
f (Hz)
Acústica – A Velocidade do Som
• As ondas sonoras propagam-se em meios sólidos,
líquidos e gasosos, com velocidades que dependem das
diferentes características dos materiais. De um modo
geral, as velocidades maiores ocorrem nos sólidos e as
menores, nos gases.
• A 20°C, o som propaga-se no ferro sólido a 5100m/s, na
água líquida a 1450m/s e no ar a 343m/s.
.
.
. Gas
Líq
Sól V
V
V 

 Densidade  velocidade 
Acústica – A Altura do Som
• qualidade que permite diferenciar um som de alta
freqüência (agudo) de um som de baixa freqüência
(grave). A altura do som depende apenas da
freqüência.
Som alto - Freqüência maior - som agudo
Som baixo - Freqüência menor - som grave
• As notas musicais possuem alturas sonoras
diferentes, isto é, cada nota possui uma freqüência
característica.
Acústica – A Intensidade do Som
• qualidade que permite diferenciar um som forte de
um som fraco. A intensidade do som está relacionada
com energia que a onda transfere e com a amplitude
da onda.
Um som de
maior volume
Uma onda sonora de
maior amplitude.
Maior transporte de
energia pela onda
Som de maior intensidade
Intensidade do Som
• Intensidade física:
• Unidade no SI:
s
m
J

2 2
m
W
t
A
E
I


 Potência
P
t
E


 A
P
I 
A = Área
E = Energia
t = tempo
P constante
A   I 
Intensidade do Som
• Mínima intensidade física ou limiar de audibilidade
(Io): é o menor valor da intensidade física ainda audível,
vale:
2
12
m
W
10

o
I
• Máxima intensidade física ou limiar de dor (Imáx): é
o maior valor da intensidade física suportável pelo
ouvido, vale:
2
m
W
1

máx
I
Intensidade do Som
• Intensidade auditiva ou nível sonoro (  ):
o
I
I
log
10 


• A unidade de nível sonoro, para a
equação dada, é o decibel (dB).
dB
m
W
I
dB
m
W
I
Máx
Máx
o
o
120
1
0
10
2
2
12





 


• Um ambiente com:
40dB é calmo;
60dB é barulhento
mais de 80dB já
constitui poluição sonora.
Acústica – O Timbre do Som
• Qualidade que permite diferenciar duas ondas sonoras
de mesma altura e mesma intensidade, emitidos por
fontes distintas.
• O timbre está relacionado à forma da onda emitida pelo
instrumento.
Diapasão
Flauta
Violino
Voz (letra a)
Clarineta
Reflexão do Som
• Persistência acústica : menor intervalo de tempo para
que dois sons não se separem no cérebro. A persistência
acústica do ouvido humano é de 0,1s.
• Um ouvinte consegue distinguir dois sons distintos desde
que os receba em intervalos de tempo maiores (ou
iguais) a 0,1s.
• Esse fato possibilita ao observador perceber o fenômeno
da reflexão do som em três níveis: eco, reverberação e
reforço.
Reflexão do Som
• t=intervalo de tempo para que o som que foi emitido pelo
observador e refletido seja recebido pelo mesmo.
t  0s
t
• Eco: ocorre quando t  0,1s. O observador ouve separadamente o
som direto e o som refletido.
• Reverberação: ocorre quando t < 0,1s. Há um prolongamento
da sensação auditiva.
• Reforço: ocorre quando t  0s. Há somente um aumento da
intensidade sonora.
Freqüências Naturais e Ressonância
• Batendo-se numa das hastes do diapasão, as duas vibram
com determinada freqüência (normalmente, 440Hz). Essa
é a freqüência natural (ou própria) do diapasão.
diapasão
• Todos os corpos possuem uma freqüência própria (prédio,
ponte, copo, etc.).
Exemplo de Ressonância
• A ponte de Tacoma Narrows entrou em ressonância, provocada pela
vibração dos cabos metálicos existentes em sua estrutura. Suas
amplitudes de oscilação aumentaram a ponto de provocar sua ruína
Cordas Vibrantes
• Quando uma corda, tensa e fixa nas extremidades, é
posta a vibrar, originam-se ondas transversais que se
propagam ao longo do seu comprimento, refletem-se nas
extremidades e, por interferência, ocasionam a formação
de ondas estacionárias.
• A corda, vibrando estacionariamente, transfere energia
ao ar em sua volta, dando origem às ondas sonoras que
se propagam no ar. A freqüência dessa onda é igual à
freqüência de vibração da corda. Assim, uma corda
vibrante (ou corda sonora) é uma fonte sonora.
Corda Vibrante
n
L
n


2

L
V
n
f
V
f
n




2

1
f
n
fn 

n= 1; 2; 3.... representa
o número do harmônico;
V= velocidade da onda na
corda;
= comprimento de onda
da onda na corda;
L 1
2
2
1
1
1
L
L






1o harmônico
L 2
2
2
2
2
2
L
L






2o harmônico
L 3
2
2
3
3
3
L
L






3o harmônico
f= freqüência de vibração
da corda = freqüência da
onda sonora produzida pela
mesma.
Exemplos de Cordas Vibrantes
• Na harpa todas as cordas são da mesma espessura, mas
possuem tamanhos diferentes para possibilitar sons
diferentes (mesma Tração  mesma V ; L   f ).
• No violão todas as cordas são de mesmo tamanho, mas
possuem espessuras diferentes para possibilitar sons
diferentes (mesmo L  corda fina  V   f ).
Tubos Sonoros
• Se uma fonte sonora for colocada na extremidade aberta
de um tubo, as ondas sonoras emitidas irão superpor-se
às que se refletirem nas paredes do tubo, produzindo
ondas estacionárias com determinadas freqüências.
• Uma extremidade aberta sempre corresponde a um
ventre (interferência construtiva) e a fechada, a um nó
(interferência destrutiva).
Tubos Sonoros – Tubo Aberto
n= 1; 2;
3...representa
o número do
harmônico
L 1 /2
1
2
2
1
1
1
L
L






L
2 /2
2 /2
2
2
2
2
2
2
L
L






L
3 /2
3 /2
3 /2
3
2
2
3
3
3
L
L






n
L
n


2

L
V
n
f
V
f
n




2

1
f
n
fn 

Exemplos de Tubos Abertos
• No trompete e no berrante o som é produzido pelos lábios do
executante;
• Nos instrumentos de madeira, com o oboé, o som é produzido
pela palheta;
• Na flauta transversal e nos tubos de órgão o som é produzido
por uma aresta em forma de cunha que intercepta o sopro.
Tubos Sonoros – Tubo Fechado
n
L
n


4

L
V
n
f
V
f
n




4

1
f
n
fn 

n=1 ; 3 ; 5 ... 
representa o número
do harmônico.
L 1 /4
1
4
4
1
1
1
L
L






L
3 /4
3 /4
3
4
4
3
3
3
L
L






3 /4 L
5 /4
5 /4
5 /4
5
4
4
5
5
5
L
L






5 /4
5 /4
No tubo fechado,
obtêm-se freqüências
naturais apenas dos
harmônicos ímpares.
Exemplo de Tubos Fechados
• A freqüência do som emitido por um tubo sonoro depende do
comprimento do tubo
Efeito Doppler
• O efeito Doppler, para ondas sonoras, constitui o
fenômeno pelo qual um observador percebe uma
freqüência diferente daquela emitida por uma fonte,
devido ao movimento relativo entre eles (observador e
fonte).
• É o que acontece quando uma ambulância, com sua
sirene ligada, passa por um observador (parado ou
não). Enquanto a ambulância se aproxima, a
freqüência por ele percebida é maior que a real (mais
aguda); mas, à medida que ela se afasta, a freqüência
percebida é menor (mais grave).
Observador em Repouso e fonte em movimento
• Fonte aproxima-se do observador O1: haverá um encurtamento
aparente do comprimento de onda 1, em relação ao  normal. A
freqüência percebida pelo observador será maior que a freqüência
real da fonte.
• Fonte afasta-se do observador O2, haverá um alongamento aparente
do comprimento de onda 2, em relação ao  normal. A freqüência
percebida pelo observador será menor que a freqüência real da
fonte.
O1
O2
V
F
Observador em Repouso e fonte em movimento
• Para o observador O1, que se aproxima de F, haverá um maior
número de encontros com as frentes de onda, do que se
estivesse parado. A freqüência por ele percebida será maior
que a normal.
• Para o observador O2, que se afasta de F, haverá um menor
número de encontros com as frentes de onda, do que se
estivesse parado. A freqüência por ele percebida será menor
que a normal.
O1 O2
V V
F
V=0
Efeito Doppler - Conclusão
• Movimento de aproximação entre fonte e observador:
• Movimento de afastamento entre fonte e observador:
EMITIDA
RECEBIDA f
f 
EMITIDA
RECEBIDA f
f 
Exercícios
• 2. (PUC-RS) Quanto a sua natureza e forma de
propagação, as ondas podem ser classificadas em
eletromagnéticas ou mecânicas, de longitudinais ou
transversais. Uma das evidências que as ondas sonoras
são longitudinais é que elas não sofrem:
a) reflexão.
b) refração.
c) interferência.
d) polarização.
e) difração.
Alternativa D
Exercícios
• 3. (Unirio) Dois operários, A e B, estão parados no pátio
de uma fábrica. Em certo instante, a sirene toca. O
operário B ouve o som da sirene 1,5 s após o operário A
tê-lo ouvido. Considerando a velocidade do som
constante e de módulo 340 m/s, a distância, em metros,
entre os dois operários é:
A B
Solução - 3
A B
VSom
tSom









?
340
5
,
1
d
s
m
V
s
t
Dados Som
Som
d
m
d
d
t
d
V
Som
Som
510
5
,
1
340





Alternativa C
Exercícios
• 4. (FEI-SP) Quando uma onda sonora atinge uma região
em que a temperatura do ar é diferente altera-se:
a) a freqüência.
b) o comprimento de onda.
c) o timbre.
d) a intensidade do som.
e) a altura do som.
Alternativa B
f constante
Temperatura varia
Densidade varia
V e  variam
Exercícios
• 6. (Fatec-SP) Quando uma onda sonora periódica se
propaga do ar para a água:
a) o comprimento de onda aumenta.
b) o comprimento de onda diminui.
c) a freqüência diminui.
d) a velocidade diminui.
e) nda.
Alternativa A
f constante
Densidade aumenta
V e  aumentam
Exercícios
• 7. Uma pessoa em P1 emite um som que alcança o
ouvido de outra pessoa, situada em P2, no fundo do mar.
Qual dos caminhos mostrados na figura deste problema
poderia representar a trajetória seguida pela onda
sonora de P1 até P2?
a) P1AP2.
b) P1BP2.
c) P1CP2.
d) P1DP2.
e) P1EP2.
Alternativa D
f constante
Densidade aumenta
V e  aumentam
Ângulo aumenta
Afasta da normal
Exercícios
• 8. (Fafeod-MG) Uma pessoa, a 680m de distância de um
obstáculo refletor, dá um grito e ouve o eco de sua voz.
A velocidade do som no ar é de 340m/s. O tempo gasto
entre a emissão do som e o momento em que a pessoa
ouve o eco, em segundos, é igual a:
a) um valor que não pode ser calculado com os dados
fornecidos.
b) 1
c) 2
d) 4
e) 8
Alternativa D
Distância percorrida pelo som d= 2680= 1360m
Velocidade do som = 340m/s
s
t
t
t
d
V 4
340
1360








Exercícios
• 9. (UFU-MG) Um estudante de Física se encontra a uma
certa distância de uma parede, de onde ouve o eco de
suas palmas. Desejando calcular a que distância se
encontra da parede, ele ajusta o ritmo de suas palmas
até deixar de ouvir o eco, pois este chega ao mesmo
tempo que ele bate as mãos. Se o ritmo das palmas é
de 30 palmas por minuto e a velocidade do som é de
aproximadamente 330m/s, a sua distância da parede é
de:
Freqüência das palmas f=30 palmas/min
Velocidade do som = 330m/s
Intervalo de tempo entres as palmas (T) = tempo de eco (t)
Exercícios – Solução 9
Freqüência das palmas f=30 palmas/min
Velocidade do som = 330m/s
Intervalo de tempo entres as palmas (T) = tempo de eco (t)
m
d
d
t
d
V
s
t
t
t
t
T
s
T
f
T
s
palmas
f
s
palmas
palmas
f
IDA
IDA
VOLTA
IDA
330
1
330
1
2
2
1
1
1
2
1
60
30
min
1
30


















Alternativa C
Exercícios
• 15. (FEI-SP) Um jornal publicou, recentemente, um
artigo sobre o ruído e sua influência na vida dos seres
vivos. Esse artigo comentava, por exemplo, que, se uma
vaca ficasse passeando pela Avenida Paulista durante
um certo tempo, ela não daria mais leite, e uma galinha
deixaria de botar ovos. Considerando Io=1012W/m2,
num local onde o ruído atinge 80dB, a intensidade
sonora, em W/m2, é:
2
4
12
8
8
12
12
12
10
10
10
10
10
8
10
log
10
log
10
80
log
10
m
W
I
I
I
I
I
I
I
o



















Alternativa A
Exercícios
• (PUC-MG) A figura ao lado mostra uma corda vibrando no
estado estacionário. A afirmativa incorreta é:
a) O comprimento de onda é 120 cm.
b) A corda vibra no terceiro harmônico.
c) A distância entre um ventre e um nó consecutivo é 30cm.
d) O ponto P da corda vibra em movimento harmônico
simples.
e) Se a velocidade de propagação vale 7,2m/s, a freqüência
de vibração vale 8,64Hz.
1,80m
P
Exercícios
• Pela figura temos:
• L=1,80m (comprimento da corda)
• n=3 (Terceiro harmônico)
1,80m
P
m
n
L
n 2
,
1
3
8
,
1
2
2
3
3 





 


0,60m
0,3m
nó
ventre
Hz
f
f
L
V
n
fn 6
8
,
1
2
2
,
7
3
2
3
3 








Alternativa E
Exercícios
• (FuvestSP) Um músico sopra a extremidade aberta de um
tubo de 25cm de comprimento, fechado na outra
extremidade, emitindo um som na freqüência f =1700Hz. A
velocidade do som no ar, nas condições do experimento, é
V=340m/s . Dos diagramas abaixo, aquele que melhor
representa a amplitude de deslocamento da onda sonora
estacionária, excitada no tubo pelo sopro do músico, é:
a) b) c) d) e)
25cm
20cm
15cm
10cm
0cm
5cm
Alternativa E
Exercícios
• (U. Amazonas-AM) Para medir a freqüência de uma onda
sonora, utiliza-se um tubo de secção reta circular,
provido de um êmbolo, contendo partículas leves que
acompanham as vibrações da onda, indicando a
formação de ventres e nós. A figura abaixo mostra a
situação em que a posição do êmbolo permite a
formação de ondas estacionárias no interior do tubo.
Considerando a velocidade do som no ar, dentro do tubo,
340m/s e o comprimento efetivo do tubo 60cm, a
freqüência do som, em Hz, é:
Alto-falante
Êmbolo
60cm
Solução
• Pela figura: terceiro harmônico
• V=340m/s
• L = 60cm = 0,6m
Alto-falante
Êmbolo
60cm
Terceiro Harmônico
Hz
f
f
L
V
n
fn 425
6
,
0
4
340
3
4
3
3 








Alternativa C

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Acústica

  • 2. Acústica • Acústica é o estudo das ondas sonoras; • Ondas sonoras são mecânicas, longitudinais e tridimensionais; • Ondas sonoras não se propagam no vácuo;   V Fonte oscilando com freqüência f Orelha Tímpano Nervo Cérebro Compressão Rarefação Vibração
  • 3. Acústica – A Freqüência do Som • Infra-som: sons com freqüências abaixo de 20Hz. Não perceptível ao ser humano; • Ultra-som: sons com freqüências acima de 20000Hz. Não perceptível ao ser humano; • Som audível: sons com freqüências perceptíveis ao ser humano (20Hz a 20000Hz) Infra-som Som audível Ultra-som 0 20 20.000 f (Hz)
  • 4. Acústica – A Velocidade do Som • As ondas sonoras propagam-se em meios sólidos, líquidos e gasosos, com velocidades que dependem das diferentes características dos materiais. De um modo geral, as velocidades maiores ocorrem nos sólidos e as menores, nos gases. • A 20°C, o som propaga-se no ferro sólido a 5100m/s, na água líquida a 1450m/s e no ar a 343m/s. . . . Gas Líq Sól V V V    Densidade  velocidade 
  • 5. Acústica – A Altura do Som • qualidade que permite diferenciar um som de alta freqüência (agudo) de um som de baixa freqüência (grave). A altura do som depende apenas da freqüência. Som alto - Freqüência maior - som agudo Som baixo - Freqüência menor - som grave • As notas musicais possuem alturas sonoras diferentes, isto é, cada nota possui uma freqüência característica.
  • 6. Acústica – A Intensidade do Som • qualidade que permite diferenciar um som forte de um som fraco. A intensidade do som está relacionada com energia que a onda transfere e com a amplitude da onda. Um som de maior volume Uma onda sonora de maior amplitude. Maior transporte de energia pela onda Som de maior intensidade
  • 7. Intensidade do Som • Intensidade física: • Unidade no SI: s m J  2 2 m W t A E I    Potência P t E    A P I  A = Área E = Energia t = tempo P constante A   I 
  • 8. Intensidade do Som • Mínima intensidade física ou limiar de audibilidade (Io): é o menor valor da intensidade física ainda audível, vale: 2 12 m W 10  o I • Máxima intensidade física ou limiar de dor (Imáx): é o maior valor da intensidade física suportável pelo ouvido, vale: 2 m W 1  máx I
  • 9. Intensidade do Som • Intensidade auditiva ou nível sonoro (  ): o I I log 10    • A unidade de nível sonoro, para a equação dada, é o decibel (dB). dB m W I dB m W I Máx Máx o o 120 1 0 10 2 2 12          • Um ambiente com: 40dB é calmo; 60dB é barulhento mais de 80dB já constitui poluição sonora.
  • 10. Acústica – O Timbre do Som • Qualidade que permite diferenciar duas ondas sonoras de mesma altura e mesma intensidade, emitidos por fontes distintas. • O timbre está relacionado à forma da onda emitida pelo instrumento. Diapasão Flauta Violino Voz (letra a) Clarineta
  • 11. Reflexão do Som • Persistência acústica : menor intervalo de tempo para que dois sons não se separem no cérebro. A persistência acústica do ouvido humano é de 0,1s. • Um ouvinte consegue distinguir dois sons distintos desde que os receba em intervalos de tempo maiores (ou iguais) a 0,1s. • Esse fato possibilita ao observador perceber o fenômeno da reflexão do som em três níveis: eco, reverberação e reforço.
  • 12. Reflexão do Som • t=intervalo de tempo para que o som que foi emitido pelo observador e refletido seja recebido pelo mesmo. t  0s t • Eco: ocorre quando t  0,1s. O observador ouve separadamente o som direto e o som refletido. • Reverberação: ocorre quando t < 0,1s. Há um prolongamento da sensação auditiva. • Reforço: ocorre quando t  0s. Há somente um aumento da intensidade sonora.
  • 13. Freqüências Naturais e Ressonância • Batendo-se numa das hastes do diapasão, as duas vibram com determinada freqüência (normalmente, 440Hz). Essa é a freqüência natural (ou própria) do diapasão. diapasão • Todos os corpos possuem uma freqüência própria (prédio, ponte, copo, etc.).
  • 14. Exemplo de Ressonância • A ponte de Tacoma Narrows entrou em ressonância, provocada pela vibração dos cabos metálicos existentes em sua estrutura. Suas amplitudes de oscilação aumentaram a ponto de provocar sua ruína
  • 15. Cordas Vibrantes • Quando uma corda, tensa e fixa nas extremidades, é posta a vibrar, originam-se ondas transversais que se propagam ao longo do seu comprimento, refletem-se nas extremidades e, por interferência, ocasionam a formação de ondas estacionárias. • A corda, vibrando estacionariamente, transfere energia ao ar em sua volta, dando origem às ondas sonoras que se propagam no ar. A freqüência dessa onda é igual à freqüência de vibração da corda. Assim, uma corda vibrante (ou corda sonora) é uma fonte sonora.
  • 16. Corda Vibrante n L n   2  L V n f V f n     2  1 f n fn   n= 1; 2; 3.... representa o número do harmônico; V= velocidade da onda na corda; = comprimento de onda da onda na corda; L 1 2 2 1 1 1 L L       1o harmônico L 2 2 2 2 2 2 L L       2o harmônico L 3 2 2 3 3 3 L L       3o harmônico f= freqüência de vibração da corda = freqüência da onda sonora produzida pela mesma.
  • 17. Exemplos de Cordas Vibrantes • Na harpa todas as cordas são da mesma espessura, mas possuem tamanhos diferentes para possibilitar sons diferentes (mesma Tração  mesma V ; L   f ). • No violão todas as cordas são de mesmo tamanho, mas possuem espessuras diferentes para possibilitar sons diferentes (mesmo L  corda fina  V   f ).
  • 18. Tubos Sonoros • Se uma fonte sonora for colocada na extremidade aberta de um tubo, as ondas sonoras emitidas irão superpor-se às que se refletirem nas paredes do tubo, produzindo ondas estacionárias com determinadas freqüências. • Uma extremidade aberta sempre corresponde a um ventre (interferência construtiva) e a fechada, a um nó (interferência destrutiva).
  • 19. Tubos Sonoros – Tubo Aberto n= 1; 2; 3...representa o número do harmônico L 1 /2 1 2 2 1 1 1 L L       L 2 /2 2 /2 2 2 2 2 2 2 L L       L 3 /2 3 /2 3 /2 3 2 2 3 3 3 L L       n L n   2  L V n f V f n     2  1 f n fn  
  • 20. Exemplos de Tubos Abertos • No trompete e no berrante o som é produzido pelos lábios do executante; • Nos instrumentos de madeira, com o oboé, o som é produzido pela palheta; • Na flauta transversal e nos tubos de órgão o som é produzido por uma aresta em forma de cunha que intercepta o sopro.
  • 21. Tubos Sonoros – Tubo Fechado n L n   4  L V n f V f n     4  1 f n fn   n=1 ; 3 ; 5 ...  representa o número do harmônico. L 1 /4 1 4 4 1 1 1 L L       L 3 /4 3 /4 3 4 4 3 3 3 L L       3 /4 L 5 /4 5 /4 5 /4 5 4 4 5 5 5 L L       5 /4 5 /4 No tubo fechado, obtêm-se freqüências naturais apenas dos harmônicos ímpares.
  • 22. Exemplo de Tubos Fechados • A freqüência do som emitido por um tubo sonoro depende do comprimento do tubo
  • 23. Efeito Doppler • O efeito Doppler, para ondas sonoras, constitui o fenômeno pelo qual um observador percebe uma freqüência diferente daquela emitida por uma fonte, devido ao movimento relativo entre eles (observador e fonte). • É o que acontece quando uma ambulância, com sua sirene ligada, passa por um observador (parado ou não). Enquanto a ambulância se aproxima, a freqüência por ele percebida é maior que a real (mais aguda); mas, à medida que ela se afasta, a freqüência percebida é menor (mais grave).
  • 24. Observador em Repouso e fonte em movimento • Fonte aproxima-se do observador O1: haverá um encurtamento aparente do comprimento de onda 1, em relação ao  normal. A freqüência percebida pelo observador será maior que a freqüência real da fonte. • Fonte afasta-se do observador O2, haverá um alongamento aparente do comprimento de onda 2, em relação ao  normal. A freqüência percebida pelo observador será menor que a freqüência real da fonte. O1 O2 V F
  • 25. Observador em Repouso e fonte em movimento • Para o observador O1, que se aproxima de F, haverá um maior número de encontros com as frentes de onda, do que se estivesse parado. A freqüência por ele percebida será maior que a normal. • Para o observador O2, que se afasta de F, haverá um menor número de encontros com as frentes de onda, do que se estivesse parado. A freqüência por ele percebida será menor que a normal. O1 O2 V V F V=0
  • 26. Efeito Doppler - Conclusão • Movimento de aproximação entre fonte e observador: • Movimento de afastamento entre fonte e observador: EMITIDA RECEBIDA f f  EMITIDA RECEBIDA f f 
  • 27. Exercícios • 2. (PUC-RS) Quanto a sua natureza e forma de propagação, as ondas podem ser classificadas em eletromagnéticas ou mecânicas, de longitudinais ou transversais. Uma das evidências que as ondas sonoras são longitudinais é que elas não sofrem: a) reflexão. b) refração. c) interferência. d) polarização. e) difração. Alternativa D
  • 28. Exercícios • 3. (Unirio) Dois operários, A e B, estão parados no pátio de uma fábrica. Em certo instante, a sirene toca. O operário B ouve o som da sirene 1,5 s após o operário A tê-lo ouvido. Considerando a velocidade do som constante e de módulo 340 m/s, a distância, em metros, entre os dois operários é: A B
  • 29. Solução - 3 A B VSom tSom          ? 340 5 , 1 d s m V s t Dados Som Som d m d d t d V Som Som 510 5 , 1 340      Alternativa C
  • 30. Exercícios • 4. (FEI-SP) Quando uma onda sonora atinge uma região em que a temperatura do ar é diferente altera-se: a) a freqüência. b) o comprimento de onda. c) o timbre. d) a intensidade do som. e) a altura do som. Alternativa B f constante Temperatura varia Densidade varia V e  variam
  • 31. Exercícios • 6. (Fatec-SP) Quando uma onda sonora periódica se propaga do ar para a água: a) o comprimento de onda aumenta. b) o comprimento de onda diminui. c) a freqüência diminui. d) a velocidade diminui. e) nda. Alternativa A f constante Densidade aumenta V e  aumentam
  • 32. Exercícios • 7. Uma pessoa em P1 emite um som que alcança o ouvido de outra pessoa, situada em P2, no fundo do mar. Qual dos caminhos mostrados na figura deste problema poderia representar a trajetória seguida pela onda sonora de P1 até P2? a) P1AP2. b) P1BP2. c) P1CP2. d) P1DP2. e) P1EP2. Alternativa D f constante Densidade aumenta V e  aumentam Ângulo aumenta Afasta da normal
  • 33. Exercícios • 8. (Fafeod-MG) Uma pessoa, a 680m de distância de um obstáculo refletor, dá um grito e ouve o eco de sua voz. A velocidade do som no ar é de 340m/s. O tempo gasto entre a emissão do som e o momento em que a pessoa ouve o eco, em segundos, é igual a: a) um valor que não pode ser calculado com os dados fornecidos. b) 1 c) 2 d) 4 e) 8 Alternativa D Distância percorrida pelo som d= 2680= 1360m Velocidade do som = 340m/s s t t t d V 4 340 1360        
  • 34. Exercícios • 9. (UFU-MG) Um estudante de Física se encontra a uma certa distância de uma parede, de onde ouve o eco de suas palmas. Desejando calcular a que distância se encontra da parede, ele ajusta o ritmo de suas palmas até deixar de ouvir o eco, pois este chega ao mesmo tempo que ele bate as mãos. Se o ritmo das palmas é de 30 palmas por minuto e a velocidade do som é de aproximadamente 330m/s, a sua distância da parede é de: Freqüência das palmas f=30 palmas/min Velocidade do som = 330m/s Intervalo de tempo entres as palmas (T) = tempo de eco (t)
  • 35. Exercícios – Solução 9 Freqüência das palmas f=30 palmas/min Velocidade do som = 330m/s Intervalo de tempo entres as palmas (T) = tempo de eco (t) m d d t d V s t t t t T s T f T s palmas f s palmas palmas f IDA IDA VOLTA IDA 330 1 330 1 2 2 1 1 1 2 1 60 30 min 1 30                   Alternativa C
  • 36. Exercícios • 15. (FEI-SP) Um jornal publicou, recentemente, um artigo sobre o ruído e sua influência na vida dos seres vivos. Esse artigo comentava, por exemplo, que, se uma vaca ficasse passeando pela Avenida Paulista durante um certo tempo, ela não daria mais leite, e uma galinha deixaria de botar ovos. Considerando Io=1012W/m2, num local onde o ruído atinge 80dB, a intensidade sonora, em W/m2, é: 2 4 12 8 8 12 12 12 10 10 10 10 10 8 10 log 10 log 10 80 log 10 m W I I I I I I I o                    Alternativa A
  • 37. Exercícios • (PUC-MG) A figura ao lado mostra uma corda vibrando no estado estacionário. A afirmativa incorreta é: a) O comprimento de onda é 120 cm. b) A corda vibra no terceiro harmônico. c) A distância entre um ventre e um nó consecutivo é 30cm. d) O ponto P da corda vibra em movimento harmônico simples. e) Se a velocidade de propagação vale 7,2m/s, a freqüência de vibração vale 8,64Hz. 1,80m P
  • 38. Exercícios • Pela figura temos: • L=1,80m (comprimento da corda) • n=3 (Terceiro harmônico) 1,80m P m n L n 2 , 1 3 8 , 1 2 2 3 3           0,60m 0,3m nó ventre Hz f f L V n fn 6 8 , 1 2 2 , 7 3 2 3 3          Alternativa E
  • 39. Exercícios • (FuvestSP) Um músico sopra a extremidade aberta de um tubo de 25cm de comprimento, fechado na outra extremidade, emitindo um som na freqüência f =1700Hz. A velocidade do som no ar, nas condições do experimento, é V=340m/s . Dos diagramas abaixo, aquele que melhor representa a amplitude de deslocamento da onda sonora estacionária, excitada no tubo pelo sopro do músico, é: a) b) c) d) e) 25cm 20cm 15cm 10cm 0cm 5cm Alternativa E
  • 40. Exercícios • (U. Amazonas-AM) Para medir a freqüência de uma onda sonora, utiliza-se um tubo de secção reta circular, provido de um êmbolo, contendo partículas leves que acompanham as vibrações da onda, indicando a formação de ventres e nós. A figura abaixo mostra a situação em que a posição do êmbolo permite a formação de ondas estacionárias no interior do tubo. Considerando a velocidade do som no ar, dentro do tubo, 340m/s e o comprimento efetivo do tubo 60cm, a freqüência do som, em Hz, é: Alto-falante Êmbolo 60cm
  • 41. Solução • Pela figura: terceiro harmônico • V=340m/s • L = 60cm = 0,6m Alto-falante Êmbolo 60cm Terceiro Harmônico Hz f f L V n fn 425 6 , 0 4 340 3 4 3 3          Alternativa C