Uma garrafa de refrigerante tem 15 cm de altura. Joel sopra paralelamente à boca da garrafa depois de esvaziá-la. Qual é, aproximadamente, a frequência fundamental do som produzido pela garrafa?
a) 230 Hz
b) 570 Hz
c) 680 Hz
d) 810 Hz
e) 1100 Hz
a) 230 Hz
b) 570 Hz
c) 680 Hz
d) 810 Hz
e) 1100 Hz
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma garrafa de refrigerante com 15 cm de altura, e Joel está soprando paralelamente à boca da garrafa após esvaziá-la. A pergunta é: qual é, aproximadamente, a frequência fundamental do som produzido por essa garrafa?
Conteúdo da matéria: Vamos trabalhar com ondas sonoras e ressonância em tubos fechados. Precisaremos entender como calcular a frequência fundamental de um tubo fechado, que, no caso, é a garrafa.
Passo 2
Para resolver esse problema, vamos considerar a garrafa como um tubo fechado. Em física, a frequência fundamental de um tubo fechado pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a frequência fundamental. -
é a velocidade do som no ar (aproximadamente 343 m/s). -
é o comprimento do tubo (no caso, a altura da garrafa).
Passo 3
Primeiro, precisamos converter a altura da garrafa para metros, já que a velocidade do som está em metros por segundo.
Passo 4
Agora, vamos aplicar os valores na fórmula:
Passo 5
Calculando a divisão:
Arredondando, temos aproximadamente 570 Hz.
Resposta
A frequência fundamental do som produzido pela garrafa é aproximadamente 570 Hz.