Ondas Sonoras
Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Ondas Sonoras com questões de Vestibulares.
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1. (F. Objetivo) A ponte de Tacoma Narrrow, em Pugget Sound, Estados Unidos, ao receber impulsos periódicos do vento, entrou vibração e foi totalmente destruída. O fenômeno que MELHOR explica esse fato é
- o efeito Dopper
- a ressonância
- a interferência
- a difração
- a refração
Resposta: B
Resolução:
A resposta correta é a (B), ressonância.
A ressonância é um fenômeno que ocorre quando um sistema é submetido a uma força periódica de frequência igual à frequência natural do sistema. Nesse caso, o sistema passa a vibrar com grande amplitude, podendo até se destruir.
No caso da ponte Tacoma Narrows, os impulsos periódicos do vento tinham frequência próxima à frequência natural da ponte. Isso causou a ressonância da ponte, que entrou em vibração com grande amplitude, até que se rompeu.
Os outros fenômenos listados não são capazes de explicar o colapso da ponte.
(A) O efeito Doppler é um fenômeno que ocorre quando a frequência de uma onda é alterada pelo movimento da fonte ou do observador. No caso da ponte Tacoma Narrows, o efeito Doppler não foi o responsável pelo colapso da ponte.
(C) A interferência é um fenômeno que ocorre quando duas ou mais ondas se superpõem. No caso da ponte Tacoma Narrows, a interferência não foi o responsável pelo colapso da ponte.
(D) A difração é um fenômeno que ocorre quando uma onda passa por um obstáculo. No caso da ponte Tacoma Narrows, a difração não foi o responsável pelo colapso da ponte.
(E) A refração é um fenômeno que ocorre quando uma onda passa de um meio para outro com velocidade diferente. No caso da ponte Tacoma Narrows, a refração não foi o responsável pelo colapso da ponte.
2. (UFMG) Para que um corpo vibre em ressonância com um outro é preciso que
- seja feito do mesmo que o outro
- vibre com a maior amplitude possível
- tenha uma frequência natural próxima da frequência natural do outro
- vibre com a menor frequência possível
- vibre com a menor frequência possível
Resposta: C
Resolução:
A resposta correta é a (C), tenha uma frequência natural próxima da frequência natural do outro.
A ressonância ocorre quando um sistema é submetido a uma força periódica de frequência igual à frequência natural do sistema. Nesse caso, o sistema passa a vibrar com grande amplitude, podendo até se destruir.
Portanto, para que um corpo vibre em ressonância com um outro, é preciso que a frequência natural do primeiro corpo seja próxima da frequência natural do segundo corpo.
As outras alternativas não são necessárias para que ocorra a ressonância.
(A) Não é necessário que os corpos sejam feitos do mesmo material.
(B) A amplitude da vibração não é um fator determinante para a ressonância.
(D) A frequência de vibração não é um fator determinante para a ressonância.
(E) A menor frequência possível é a frequência natural do corpo. Portanto, essa alternativa é equivalente à alternativa (C).
Portanto, a resposta correta é a (C), tenha uma frequência natural próxima da frequência natural do outro.
3. (FEI) O aparelho auditivo humano distingue no som três qualidades, que são: altura, intensidade e timbre. A altura é a qualidade que permite a essa estrutura diferenciar sons graves de agudos, dependendo apenas da frequência do som. Assim sendo, podemos afirmar que
- o som será mais grave quanto menor for sua frequência
- o som será mais grave quanto maior for sua frequência
- o som será mais agudo quanto menor for sua frequência
- o som será mais alto quanto maior for sua intensidade
- o som será mais alto quanto menor for sua frequência
Resposta: A
Resolução:
A resposta correta é a (A), o som será mais grave quanto menor for sua frequência.
A altura de um som é determinada pela frequência da onda sonora. Sons com frequências menores são percebidos como mais graves, enquanto sons com frequências maiores são percebidos como mais agudos.
Portanto, podemos afirmar que o som será mais grave quanto menor for sua frequência.
As outras alternativas são falsas.
(B) O som será mais grave quanto maior for sua frequência. Isso é falso, pois sons com frequências maiores são percebidos como mais agudos.
(C) O som será mais agudo quanto menor for sua frequência. Isso é falso, pois sons com frequências menores são percebidos como mais graves.
(D) O som será mais alto quanto maior for sua intensidade. Isso é verdadeiro, pois sons com maior intensidade são percebidos como mais altos.
(E) O som será mais alto quanto menor for sua frequência. Isso é falso, pois sons com menor frequência são percebidos como mais graves, e não como mais altos.
Portanto, a resposta correta é a (A), o som será mais grave quanto menor for sua frequência.
04. (UFSCar - SP) Um homem adulto conversa com outro de modo amistoso e sem elevar o nível sonoro de sua voz. Enquanto isso, duas crianças brincam emitindo gritos eufóricos, pois a brincadeira é um jogo interessante para elas. O que distingue os sons emitidos pelo homem dos emitidos pelas crianças
- é o timbre, apenas.
- é a altura, apenas.
- são a intensidade e o timbre, apenas.
- são a altura e a intensidade, apenas.
- são a altura, a intensidade e o timbre.
Resposta: E
Resolução:
05. (UFT-PR) Sobre as ondas sonoras, considere as seguintes afirmações:
I) As ondas sonoras são ondas transversais;
II) O eco é um fenômeno relacionado com a reflexão da onda sonora;
III) A altura de um som depende da frequência da onda sonora.
Está(ão) correta(s) somente:
- I
- II
- III
- I e II
- II e III
Resposta: E
Resolução:
06. (PUC-RS) Para a percepção inteligível de dois sons consecutivos, o intervalo de tempo entre os mesmos deve ser igual ou maior que 0,100s. Portanto, num local onde a velocidade de propagação do som no ar é de 350m/s, para que ocorra eco, a distância mínima entre uma pessoa gritando seu nome na direção de uma parede alta e a referida parede deve ser de
- 17,5m
- 35,0m
- 175m
- 350m
- 700m
Resposta: A
Resolução:
07. (Fac. Cultura Inglesa - SP) A cuíca é um instrumento musical, semelhante a um tambor, com uma haste de madeira presa no centro de uma membrana de couro, pelo lado interno. Friccionando a haste com um pedaço de tecido molhado e pressionando a parte externa da cuíca com o dedo, produz-se uma onda sonora de ronco característico. Quando essa onda sonora propaga-se,
- sua velocidade diminui.
- sua amplitude aumenta.
- há transporte de matéria.
- aumenta a sua frequência.
- há propagação de energia.
Resposta: E
Resolução:
A resposta correta é a (E), há propagação de energia.
As ondas sonoras são ondas mecânicas, que se propagam por meio da vibração de um meio material. Quando uma onda sonora propaga-se, ela transporta energia do ponto de origem para o ponto de chegada.
As outras alternativas são falsas.
(A) A velocidade da onda sonora pode aumentar ou diminuir, dependendo do meio material em que ela se propaga. No caso da cuíca, a velocidade da onda sonora é constante, pois a membrana de couro é um meio homogêneo.
(B) A amplitude da onda sonora é a distância entre o ponto de máxima vibração e o ponto de mínima vibração. A amplitude da onda sonora não muda quando ela se propaga.
(C) As ondas sonoras não transportam matéria. Elas apenas transmitem energia de um ponto para outro.
(D) A frequência da onda sonora é o número de ciclos completos que a onda realiza por unidade de tempo. A frequência da onda sonora não muda quando ela se propaga.
08. (UFMG) Quando, em uma região plana e distante de obstáculos, se ouve o som de um avião voando, parece que esse som vem de uma direção diferente daquela em que, no mesmo instante, se enxerga o avião. Considerando-se essa situação, é CORRETO afi rmar que isso ocorre porque:
- a velocidade do avião é maior que a velocidade do som no ar.
- a velocidade do avião é menor que a velocidade do som no ar.
- a velocidade do som é menor que a velocidade da luz no ar.
- o som é uma onda longitudinal e a luz uma onda transversal.
Resposta: C
Resolução:
09. (UFPEL) Recentemente o físico Marcos Pontes se tornou o primeiro astronauta brasileiro a ultrapassar a atmosfera terrestre.
Diariamente existiam contatos entre Marcos e a base, e alguns deles eram transmitidos através dos meios de comunicação.
Com base no texto e em seus conhecimentos, é correto afirmar que conseguíamos “ouvir” e “falar” com Marcos porque, para essa conversa, estavam envolvidas
- apenas ondas mecânicas – transversais – já que estas se propagam, tanto no vácuo como no ar.
- apenas ondas eletromagnéticas – longitudinais – já que estas se propagam, tanto no vácuo como no ar.
- ondas eletromagnéticas – transversais – que apresentam as mesmas freqüências, velocidade e comprimento de onda, ao passar de um meio para outro.
- ondas mecânicas – transversais – que apresentam as mesmas freqüências, velocidade e comprimento de onda, ao passar de um meio para outro.
- tanto ondas eletromagnéticas – transversais – que se propagam no vácuo, como ondas mecânicas – longitudinais – que necessitam de um meio material para a sua propagação.
Resposta: E
Resolução: As ondas sonoras são ondas mecânicas, que se propagam por meio da vibração de um meio material. Quando uma onda sonora propaga-se, ela transporta energia do ponto de origem para o ponto de chegada.
As outras alternativas são falsas.
(A) A velocidade da onda sonora pode aumentar ou diminuir, dependendo do meio material em que ela se propaga. No caso da cuíca, a velocidade da onda sonora é constante, pois a membrana de couro é um meio homogêneo.
(B) A amplitude da onda sonora é a distância entre o ponto de máxima vibração e o ponto de mínima vibração. A amplitude da onda sonora não muda quando ela se propaga.
(C) As ondas sonoras não transportam matéria. Elas apenas transmitem energia de um ponto para outro.
(D) A frequência da onda sonora é o número de ciclos completos que a onda realiza por unidade de tempo. A frequência da onda sonora não muda quando ela se propaga.
10. (UECE) No ouvido, para a chegada de informações sonoras ao cérebro, o som se propaga, de modo simplificado, por três meios consecutivos: o ar, no ouvido médio, um meio sólido (os ossos martelo, bigorna e estribo) e um meio líquido, no interior da cóclea. Ao longo desse percurso, as ondas sonoras têm
- mudança de frequência de um meio para o outro.
- manutenção da amplitude entre os meios.
- mudança de velocidade de propagação de um meio para o outro.
- manutenção na forma de onda e na frequência entre os meios.
Resposta: C
Resolução: