www.nsaulasparticulares.com.br Página 1 de 16 ONDAS 2016 Ondas estacionárias – Efeito Doppler - Eco 1. (Fmp 2016) Um professor de física do ensino médio propôs um experimento para determinar a velocidade do som. Para isso, enrolou um tubo flexível de 5,0 m (uma mangueira de jardim) e colocou as duas extremidades próximas a um microfone, como ilustra a Figura abaixo. O microfone foi conectado à placa de som de um computador. Um som foi produzido próximo a uma das extremidades do tubo – no caso, estourou-se um pequeno balão de festas – e o som foi analisado com um programa que permite medir o intervalo de tempo entre os dois pulsos que eram captados pelo microcomputador: o pulso provocado pelo som do estouro do balão, que entra no tubo, e o pulso provocado pelo som que sai do tubo. Essa diferença de tempo foi determinada como sendo de 14,2 ms. A velocidade do som, em m/s, medida nesse experimento vale a) 704 b) 352 c) 0,35 d) 70 e) 14 2. (Ueg 2016) Uma corda de massa 100 g vibra com uma frequência de 200 Hz, como está descrito na figura a seguir. O produto da força tensora com o comprimento da corda, em N m, deve ser de a) 1200 b) 1440 c) 1800 d) 2400 e) 3240
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ONDAS 2016
Ondas estacionárias – Efeito Doppler - Eco
1. (Fmp 2016) Um professor de física do
ensino médio propôs um experimento para
determinar a velocidade do som. Para isso,
enrolou um tubo flexível de 5,0 m (uma
mangueira de jardim) e colocou as duas
extremidades próximas a um microfone,
como ilustra a Figura abaixo.
O microfone foi conectado à placa de som de um computador. Um som foi produzido próximo a
uma das extremidades do tubo – no caso, estourou-se um pequeno balão de festas – e o som foi
analisado com um programa que permite medir o intervalo de tempo entre os dois pulsos que eram
captados pelo microcomputador: o pulso provocado pelo som do estouro do balão, que entra no
tubo, e o pulso provocado pelo som que sai do tubo. Essa diferença de tempo foi determinada como
sendo de 14,2 ms.
A velocidade do som, em m/s, medida nesse experimento vale
a) 704
b) 352
c) 0,35
d) 70
e) 14
2. (Ueg 2016) Uma corda de massa 100 g vibra
com uma frequência de 200 Hz, como está
descrito na figura a seguir.
O produto da força tensora com o comprimento
da corda, em N m, deve ser de
a) 1200
b) 1440
c) 1800
d) 2400
e) 3240
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3. (Ufrgs 2016) A figura abaixo
representa uma onda estacionária
produzida em uma corda de comprimento L 50cm.
Sabendo que o módulo da velocidade de propagação de ondas nessa corda é 40m s, a frequência da
onda é de
a) 40Hz. b) 60Hz. c) 80Hz. d) 100Hz. e) 120Hz.
4. (Uece 2016) Considere duas cordas vibrantes, com ondas estacionárias e senoidais, sendo uma
delas produzida por um violino e outra por uma guitarra. Assim, é correto afirmar que nos dois tipos
de ondas estacionárias, têm-se as extremidades das cordas vibrando com amplitudes
a) nulas.
b) máximas.
c) variáveis.
d) dependentes da frequência das ondas.
5. (Ita 2015) Um fio de comprimento L e massa específica linear μ é mantido esticado por uma
força F em suas extremidades. Assinale a opção com a expressão do tempo que um pulso demora
para percorrê-lo.
a) 2LF
μ b)
F
2 Lπ μ c) L
F
μ d)
L
F
μ
π e)
L
2 F
μ
π
6. (Uece 2014) Considere uma onda transversal que se propaga em uma corda muito extensa. Sobre
a velocidade de propagação dessa onda, é correto afirmar-se que
a) permanece constante independente da tensão na corda. b) decresce com o aumento da tensão na corda.
c) cresce com o aumento da tensão na corda.
d) cresce com o aumento na densidade linear da corda.
7. (Pucrj 2013) Uma corda é fixa em uma das extremidades, enquanto a outra é vibrada por um
menino. Depois de algum tempo vibrando a corda, o menino observa um padrão de ondas
estacionário. Ele verifica que a distância entre dois nós consecutivos deste padrão é de 0,50 m.
Determine em metros o comprimento de onda da vibração imposta à corda.
a) 0,25 b) 0,50 c) 1,00 d) 1,25 e) 1,50
8. (Pucrj 2012) Uma corda presa em suas
extremidades é posta a vibrar. O movimento gera uma
onda estacionária como mostra a figura.
Calcule, utilizando os parâmetros da figura,
o comprimento de onda em metros da vibração mecânica imposta à corda.
a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 e) 6,0
9. (Ufpe 2012) Uma onda estacionária se forma em um fio
fixado por seus extremos entre duas paredes, como mostrado
na figura. Calcule o comprimento de onda desta onda
estacionária, em metros.
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10. (Uftm 2011) Sílvia e Patrícia brincavam
com uma corda quando perceberam que,
prendendo uma das pontas num pequeno poste e
agitando a outra ponta em um mesmo plano,
faziam com que a corda oscilasse de forma que
alguns de seus pontos permaneciam parados, ou
seja, se estabelecia na corda uma onda
estacionária.
A figura 1 mostra a configuração da corda
quando Sílvia está brincando e a figura 2 mostra
a configuração da mesma corda quando Patrícia
está brincando.
Considerando-se iguais, nas duas situações, as
velocidades de propagação das ondas na corda,
e chamando de fS e fP as frequências com que
Sílvia e Patrícia, respectivamente, estão fazendo
a corda oscilar, pode-se afirmar corretamente
que a relação fS / fP é igual a
a) 1,6. b) 1,2. c) 0,8. d) 0,6. e) 0,4.
11. (Ufpe 2011) A figura mostra uma montagem onde um oscilador gera uma onda estacionaria
que se forma em um fio. A massa de um pedaço de 100 m deste fio e 20 g.
Qual a velocidade de propagação das ondas que formam a onda estacionaria, em m/s?
12. (Efomm 2016) Um diapasão com frequência natural de 400 Hz é percutido na proximidade da
borda de uma proveta graduada, perfeitamente cilíndrica, inicialmente cheia de água, mas que está
sendo vagarosamente esvaziada por meio de uma pequena torneira na sua parte inferior. Observa-se
que o volume do som do diapasão torna-se mais alto pela primeira vez quando a coluna de ar
formada acima d’água atinge uma certa altura h. O valor de h, em centímetros, vale
Dado: velocidade do som no ar Somv 320 m s
a) 45 b) 36 c) 28 d) 20 e) 18
13. (Fac. Albert Einstein - Medicin 2016) Em 1816 o
médico francês René Laënnec, durante um exame clínico
numa senhora, teve a ideia de enrolar uma folha de papel
bem apertada e colocar seu ouvido numa das extremidades,
deixando a outra livre para ser encostada na paciente. Dessa
forma, não só era evitado o contato indesejado com a
paciente, como os sons se tornavam muito mais audíveis.
Estava criada assim a ideia fundamental do estetoscópio [do
grego, “stêthos” (peito) “skopéo” (olhar)].
É utilizado por diversos profissionais, como médicos e
enfermeiros, para auscultar (termo técnico correspondente a escutar) sons vasculares, respiratórios
ou de outra natureza em diversas regiões do corpo.
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É composto por três partes fundamentais. A peça auricular tem formato anatômico para adaptar-se
ao canal auditivo. Os tubos condutores do som a conectam à peça auscultatória. E, por fim, a
peça auscultatória, componente metálico colocado em contato com o corpo do paciente. Essa peça é
composta por uma campânula, que transmite melhor os sons de baixa frequência - como as batidas
do coração - e o diafragma, que transmite melhor os sons de alta frequência, como os do pulmão e
do abdômen.
A folha de papel enrolada pelo médico francês René Laënnec pode ser interpretada como um tubo
sonoro aberto. Considerando o comprimento desse tubo igual a 34 cm e que, ao auscultar um
paciente, houve a formação, no interior desse tubo, de uma onda estacionária longitudinal de
segundo harmônico e que se propagava com uma velocidade de 340 m / s, qual a frequência dessa
onda, em hertz?
a) 250 b) 500 c) 1000 d) 2000
14. (Udesc 2015) Dois tubos sonoros de mesmo comprimento se diferem pela seguinte
característica: o primeiro é aberto nas duas extremidades e o segundo é fechado em uma das
extremidades. Considerando que a temperatura ambiente seja de 20 C e a velocidade do som igual
a 344 m / s, assinale a alternativa que representa a razão entre a frequência fundamental do primeiro
tubo e a do segundo tubo.
a) 2,0 b) 1,0 c) 8,0 d) 0,50 e) 0,25
15. (Enem PPL 2015) Em uma flauta, as notas musicais possuem frequências e comprimentos de
onda ( )λ muito bem definidos. As figuras mostram esquematicamente um tubo de comprimento L,
que representa de forma simplificada uma flauta, em que estão representados: em A o primeiro
harmônico de uma nota musical (comprimento de onda A ),λ em B seu segundo harmônico
(comprimento de onda B )λ e em C o seu terceiro harmônico (comprimento de onda C ),λ onde
A B C.λ λ λ
Em função do comprimento do tubo, qual o comprimento de
onda da oscilação que forma o próximo harmônico?
a) L
4
b) L
5
c) L
2
d) L
8
e) 6L
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16. (Uern 2015) Uma pessoa, ao soprar na extremidade aberta de um tubo fechado, obteve o som
do primeiro harmônico cuja frequência é 375Hz. Se o som no local se propaga com velocidade de
330m / s, então o comprimento desse tubo é de
a) 20cm. b) 22cm. c) 24cm. d) 26cm.
17. (G1 - ifsul 2015) Leia com atenção o texto que segue:
O som é um tipo de onda que necessita de um meio para se propagar. Quando estamos
Analisando a produção e a captação de uma onda sonora, estamos diante de três participantes: a
fonte sonora, o meio onde ela se propaga e o observador que está captando as ondas. Temos então
três referenciais bem definidos. O tipo de onda captada dependerá de como a fonte e o observador se movem em relação ao
meio de propagação da onda. Vamos considerar o meio parado em relação ao solo. Neste caso
temos ainda três situações diferentes: a fonte se movimenta e o observador está parado; a fonte está
parada e o observador está em movimento; a fonte e o observador estão em movimento. Nos três
casos podemos ter uma aproximação ou um afastamento entre a fonte e o observador.