Questões de Concurso

Para determinar a velocidade do som em um experimento didático simples foram analisadas as ondas de som estacionárias (harmônicos) produzidas em um tubo cilíndrico aberto de 20cm geradas a partir de um tapa dado em uma de suas extremidades. Durante a produção do som um dos lados do tubo fica fechado pela mão. O espectro sonoro foi captado através de um microfone introduzido dentro do tubo e ligado a um software de análise das intensidades de cada frequência, sendo obtido o espectro sonoro da figura. Considere a velocidade de propagação da onda de som utilizando as medidas do primeiro e o terceiro harmônico apenas, o valor médio delas é de aproximadamente:

Com a tecnologia dos dispositivos eletrônicos móveis o desenvolvimento de experimentos caseiros de baixo custo com razoável precisão se mostra como um interessante paradigma de ensino. Abaixo um experimento simples com um tablet dentro de uma sacola (disposto paralelamente ao chão para reduzir os efeitos de corpo extenso), configurando um pêndulo simples. A distância do dispositivo ao ponto de fixação é de cerca de 40cm. Os dados de leitura do acelerômetro do dispositivo foi realizado por meio de um aplicativo. A janela de dados de pouco mais de 8s considerada faz com que os efeitos de dissipação por atrito sejam menos significativa. Com o ajuste por mínimos quadrados se obteve a função a=0,85sen(4,9t). Considerando o modelo de pêndulo simples ideal esse experimento permite calcular o valor para a aceleração da gravidade como sendo aproximadamente:

A difração da luz pode ser explicada pelo princípio de Huygens, segundo o qual cada ponto de uma fenda se comporta como se fosse um foco emissor secundário de luz. Considerem-se uma fenda de largura AB na qual incide, perpendicularmente, um feixe de luz monocromática e um segundo anteparo opaco, disposto perpendicularmente aos raios incidentes na fenda, no qual é projetada a imagem da fenda, conforme a figura acima. Suponha-se ainda que, sobre a fenda estreita, incida uma luz monocromática de 600 nm, em um anteparo, a 2 m de distância (D), que o afastamento linear (y) entre o segundo mínimo de difração e o máximo central seja de 1,2 cm e que, para pequenos ângulos, tg Θ ≅ sen Θ . Nesse caso, a largura AB da fenda, em milímetros, é igual a

Ao passear em um parque de Goiânia, uma criança bateu com suas mãos em um tronco de uma árvore. A criança percebeu que um som foi gerado. Um professor de física que passava pelo local observou a criança e decidiu utilizar a situação como um exercício em sala de aula. Sendo assim, ele propôs o seguinte problema para os estudantes: suponha-se que um som esteja sendo produzido, em uma cavidade cilíndrica de 40 cm de profundidade, no interior do tronco da árvore. A frequência do som produzido pelas batidas de mãos da criança iguala-se com o modo de ressonância fundamental dessa cavidade. A cavidade cilíndrica no tronco da árvore é um tubo fechado em uma das extremidades (o fundo) e aberto na outra e a velocidade do som é igual a 344 m/s.
Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a frequência do som do modo fundamental, em Hertz.

Uma onda harmônica com 20 cm de comprimento e 1 cm de amplitude desloca-se ao longo de uma corda. A corda possui um comprimento total de 10 m, massa de 600 g e está tracionada por uma força de 60 N.
Considerando essa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta a frequência angular da onda em radianos por segundo.