acústica

ONDULATÓRIAACÚSTICA

Questões Fechadas

QUESTÂO 01 (Descritor: analisar a intensidade sonora como grandeza física)

Assunto: Movimento ondulatório

No século XIX, o trabalho dos fisiologistas Ernest e Gustav Fechner levou à quantificação da relação entre as sensações percebidas pelos sentidos humanos e a intensidades dos estímulos físicos que as produziram. Eles afirmaram que não existe uma relação linear entre elas, mas logarítmica; o aumento da sensação S, produzido por um aumento de um estímulo I, é proporcional ao logaritmo do estímulo, isto é, onde So é a intensidade auditiva adotada como referência, I0 é a intensidade física adotada como referência associada a 0 S e K é uma constante de proporcionalidade. Quando aplicada à intensidade auditiva, ou sonoridade, a unidade de intensidade auditiva S, recebeu o nome de bel (1 decibel = 0,1 bel), em homenagem a Alexander Grahan-Bell, inventor do telefone, situação em que foi assumido que K=1. Com base nesta relação, é correto afirmar que se um som é 1000 vezes mais intenso que a intensidade I0 do menor estímulo perceptível, a diferença de intensidade auditiva destes sons corresponde a:

a) 1000 decibéis b) 33,33 decibéisc) 30 decibéisd) 3 decibéise) 0,3 decibéis

QUESTÂO 02 (Descritor: determinar a variação no comprimento de uma corda para a obtenção de uma nota musical)


Quando afinadas, a freqüência fundamental da corda LÁ de um violino é 440Hz e a freqüência fundamental da corda MI é 660Hz. A que distância da extremidade da corda deve-se colocar o dedo para, com a corda LÁ tocar a nota MI, se o comprimento total dessa corda é L?

a) 4L/9b) L/2c) 3L/5d) 2L/3e) não é possível tal experiência

QUESTÂO 03 (Descritor: analisar a relação entre a freqüência de uma onda e seu comprimento de onda)


Ao assobiar, Rafael produz uma onda sonora de uma determinada freqüência. Essa onda gera regiões de alta e baixa pressão ao longo de sua direção de propagação.A variação de pressão p em função da posição x, ao longo dessa direção de propagação, em um certo instante, está representada na figura a seguir.Em outro momento, Rafael assobia produzindo uma onda sonora de freqüência duas vezes maior que a anterior.

Com base nessas informações, assinale a alternativa cujo gráfico melhor representa o gráfico de p em função de x para esta segunda onda sonora.

e) a onda não sofrerá alterações

QUESTÂO 04 (Descritor: analisar a interferência de pulsos em uma corda)Assunto: Movimento ondulatório

Um pianista está tocando seu piano na borda de uma piscina. Para testar o piano ele toca várias vezes uma nota musical de freqüência 440Hz. Uma pessoa que o escutava fora da piscina mergulha na água.Dentro da água esta pessoa escutará:

a) a mesma nota (mesma freqüência).b) uma nota com freqüência maior, pois o som, ao entrar na água, tem sua velocidade

diminuída.c) uma nota com freqüência menor, pois o som, ao entrar na água, tem sua velocidade

diminuída.d) uma nota com freqüência menor, pois o som, ao entrar na água, tem sua velocidade

aumentada.e) uma nota com freqüência maior, pois o som não tem sua velocidade alterada ao entrar

na água.

QUESTÃO 05 (Descritor: analisar o comportamento das ondas sonoras).

Assunto: Movimento ondulatório.

No nosso cotidiano deparamo-nos com expressões, tais como: “Dá pra baixar este som? O volume está muito alto!”, em que a terminologia usada e atribuída a certos acontecimentos

contradiz a ciência. Atentando-se ao uso correto de expressões científicas no que se refere às propriedades físicas do som, utilize F para falso e V para verdadeiro, nas seguintes proposições:

( ) a intensidade está relacionada à fonte que produz o som;( ) um som com 500Hz de freqüência é mais grave que outro com 700Hz de freqüência;( ) o timbre é a propriedade que caracteriza um som ser produzido por vários “ objetos

sonoros”, dos mais diversos materiais e formas, e isso gera sons diferentes;( ) um determinado som pode ser mais alto (agudo) ou mais baixo (grave). A propriedade física

responsável por esta diferenciação é a altura;( ) a altura é a força, volume ou amplitude de um som.

Assinale a alternativa que corresponde à seqüência correta:

a) F V V F Fb) F V F V Fc) V V V F F d) V F F V Ve) F V V V F

QUESTÃO 06 (Descritor: analisar o comportamento de algumas grandezas associadas ao som)


O som pode ser distinguido pelas suas características físicas, como: altura, intensidade e timbre. A altura permite classificar o som em grave e agudo, a intensidade, em forte e fraco, e o timbre possibilita distinguir os sons emitidos por fontes diferentes. Considere três ondas sonoras A, B e C mostradas abaixo, no diagrama Intensidade (I) versus tempo (t). Pode-se afirmar que:

a) as ondas sonoras A e B possuem mesma intensidade, sendo a onda A mais grave do que a B.b) as ondas sonoras A e B possuem mesma intensidade e mesmo timbre.c) as ondas sonoras A e C são mais graves do que a B e de mesmo timbre.d) a onda sonora C tem freqüência menor do que as ondas sonoras A e B.e) a onda sonora B é a mais aguda e tem intensidade maior do que a C.

QUESTÃO 07 (Descritor: analisar a relação entre a intensidade sonora e a distância entre o espectador e a fonte.)

Assunto: Movimento Ondulatório.

A intensidade sonora é definida como sendo a razão entre a potência sonora emitida por unidade de área, tomando-se como origem o local em que está a fonte. Uma pessoa estava ouvindo um show musical e resolveu afastar-se das caixas acústicas para diminuir a intensidade sonora. Na nova posição da pessoa, a distância entre ela e a caixa acústica é o dobro da distância anterior. Assim, a intensidade sonora nessa nova posição em relação à posição anterior é

a) duas vezes menor.b) quatro vezes menor.c) duas vezes maior.d) quatro vezes maior.e) constante.

QUESTÃO 08 (Descritor: identificar os fenômenos ondulatórios em certa situação.)


Os elefantes conseguem se comunicar a grandes distâncias por meio do infra-som. Essas ondas sonoras não podem ser percebidas pelos seres humanos por possuírem freqüências abaixo do limite inferior da audição humana. O grande alcance do infra-som deve-se ao fato de ser uma ondaa) que viaja a grande velocidade.b) cuja amplitude é muito alta.c) cujo comprimento de onda é muito grande.d) que possui grande índice de refração.e) com muita energia.

Questões abertas

QUESTÂO 01 (Descritor: determinar o comprimento de onda e a velocidade de uma onda)


O menor intervalo de tempo para que o cérebro humano consiga distinguir dois sons que chegam ao ouvido é, em média, 100 ms. Este fenômeno é chamado persistência auditiva. Determine a menor distância que podemos ficar de um obstáculo para ouvir o eco de nossa voz?

Dado: velocidade do som no ar = 330 m/s.

QUESTÃO 02 (Descritor: analisar alguns aspectos associados às ondas estacionárias)


O canal auditivo humano pode ser comparado a um tubo de órgão com uma extremidade aberta e a outra fechada. Considerando que a velocidade do som no ar é igual a 340 m/s, responda:QUAL deveria ser o comprimento do canal auditivo para que a freqüência fundamental de uma onda sonora estacionária nele produzida seja de 3.400 Hz?

QUESTÃO 03 (Descritor: analisar alguns aspectos associados à interferência de ondas)


O RUÍDO FICA DO LADO DE FORA -

Afinal inventaram o que faltava nestes tempos barulhentos: o fone de ouvido que bloqueia os ruídos externos. Em potência máxima é capaz de reduzir em 10 dB a barulheira externa. Ele foi projetado para filtrar os ruídos contínuos e de baixa freqüência, como o do motor de aviões, carros e trens, mas não bloqueia os sons de alta freqüência, como a voz humana, campainhas e latidos de cachorros. O mecanismo de bloqueio do som segue um princípio de física: o de que uma onda pode ser anulada por outra igual, emitida em sentido contrário. O fone capta o ruído externo e transmite as informações para um microprocessador que depois de identificar sua intensidade envia por meio de um alto-falante uma onda sonora idêntica. Só para se ter uma idéia de sua utilidade, o ruído interno dentro de um trem de metrô é de 95 dB enquanto que sons a partir de 130 dB equivalentes ao de uma turbina de avião a 100m de distância podem causar danos permanentes à audição. (Adaptado de VEJA, edição de 21 de abril de 2004).

Com base nas informações do texto e lembrando que o nível de intensidade sonora (N), em decibéis, correspondente a uma intensidade específica (I), é dado por:

em que Io é a intensidade mínima auditiva, RESPONDA os itens a seguir:

a) Qual o princípio físico envolvido no texto lido e como é possível obter o efeito desejado ?b) O fone de ouvido referido no texto tem eficiência na filtragem dos ruídos agudos? Justifique sua resposta.

Questões Fechadas

01 D

02 D

03 C

04 A

05 C

06 B

07 B

08 C

Questões abertas

QUESTÂO 01

QUESTÃO 02 2,5 cm

QUESTÃO 03 a) interferênciab) Não.

acústica

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