Sala de Física

Exercícios


Som

As ondas sonoras são ondas mecânicas e portanto não se propagam no vácuo. São audíveis pelo homem quando sua freqüência se situa entre 20 Hz e 20.000 Hz.

Fontes de som
Em geral, as fontes de som são os corpos em vibração, como o cone de um alto-falante, as cordas vocais, etc.

A velocidade do som
Nos líquidos e nos sólidos, onde as moléculas estão mais próximas umas das outras, a velocidade do som é bem maior do que em um gás.
vsólidos > vlíquidos > vgases


Qualidades de um som:
Intensidade

Ë a qualidade que nos permite distinguir os sons fortes dos fracos.
Timbre
É a qualidade que nos faz distinguir as vozes de duas pessoas, mesmo quando emitindo sons de mesma freqüência. Também permite diferenciar os sons de dois instrumentos musicais, mesmo quando eles emitem a mesma nota.
Altura
É a qualidade do som que nos permite distinguir os sons graves dos agudos.

Eco
Quando uma onda sonora encontra um obstáculo à sua frente, ela pode retornar à sua fonte por reflexão.
O eco ocorre se a distância entre a origem do som e o obstáculo for, no mínimo, de 17 m. Nossos ouvidos têm a capacidade de distinguir sons emitidos num intervalo de tempo de, no mínimo, 0,1 s.

Sonar
É um equipamento colocado em navios que envia ondas sonoras em direção ao fundo do mar e recebe, posteriormente, a reflexão, podendo-se calcular a profundidade.

Exercícios

  1. Se uma pessoa ouve o som do disparo de uma arma de fogo 5 s após a ter visto ser disparada, qual a distância entre o ouvinte e o atirador? Considerando vsom = 340 m/s.
  2. A velocidade de propagação do som no ar é 340 m/s. Uma onda sonora de comprimento de onda no ar igual a 34 m é audível pelo homem? Justifique a sua resposta.
  3. Uma pessoa ouve o som de um trovão 4 segundos depois de ver o relâmpago. Determine a que distância aproximadamente do observador caiu o raio. Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s.
  4. No stand de tiro-ao-alvo, o atirador ouve o eco do tiro que ele dispara 0,6 s após o disparo. Sendo a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, determine a distância entre o atirador e o obstáculo que reflete o som.
  5. Num passeio ao "vale do eco", um turista percebe que o primeiro eco de seu grito é ouvido 4 s após a emissão. Sendo a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, determine a que distância dele se encontra o obstáculo refletor.
  6. O som se propaga na água com velocidade de 1450 m/s. Qual a distância entre uma pessoa e a barreira refletora, para que ela possa receber o eco, nesse meio?
  7. Com o "sonar", verifica-se, numa dada região do oceano Atlântico, que o intervalo de tempo entre a emissão de um pulso sonoro e sua posterior recepção é de 2 s. Se a velocidade do som na água do mar é 1500 m/s, qual a profundidade da região pesquisada?
  8. Questões

  9. No filme Guerra nas estrelas, as batalhas travadas entre as naves são acompanhadas pelo ruído característico das armas disparadas e dos veículos explodindo. Fisicamente, isso realmente poderia ocorrer? Por quê?
  10. Em um filme americano de faroeste, um índio colou seu ouvido ao chão para verificar se a cavalaria estava se aproximando. Há uma justificativa física para esse procedimento? Explique.
  11. Os morcegos têm uma visão extremamente deficiente, orientando-se, em seus vôos, pelas vibrações ultra-sônicas. Explique como isso é possível.
  12. De que forma dois astronautas podem conversar na superfície da Lua?
  13. Se você observar a distância alguém cortando lenha, primeiro verá o martelo batendo na madeira e só depois ouvirá o barulho. O mesmo fenômeno acontece com os raios, em dia de tempestade: primeiro vemos o clarão e depois ouvimos o trovão. Por que isso acontece?
  14. Em que princípio se baseia o funcionamento do radar? E o do sonar?
  15. Por que o som do eco é mais fraco que o som emitido?
  16. A afirmação abaixo está errada. Comente o erro e corrija a frase: "Quando você fala, as partículas de ar se movem da sua boca até o ouvido de quem escuta".

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