Exercícios de Batimentos - Lista de Exercícios Resolvida

Ao se analisar as emissões vocais captadas no microfone do Silvio Santos, constatou-se que a onda gerada é composta pela superposição de ondas sonoras senoidais

Com relação ao padrão de superposição gerado pelas ondas e , se observa que:

A onda resultante apresenta frequência média de e de batimento de

A onda estacionária descrita possui período de .

O gráfico descreve o batimento gerado.

O gráfico descreve a onda estacionária no harmônico.

O gráfico decorre do padrão de interferência construtiva gerado.

A corda lá de um violino está esticada demais. São ouvidos batimentos por segundo quando a corda é tocada junto com um diapasão que oscila exatamente na frequência do lá de concerto (). Qual o período de oscilação da corda do violino?

Duas cordas de piano iguais têm uma frequência fundamental de quando submetidas a uma mesma tensão. Que aumento relativo da tensão de uma das cordas faz com que haja batimentos por segundo quando as duas cordas oscilam simultaneamente?

Um diapasão de frequência desconhecida produz batimentos com um segundo diapasão-padrão com frequência de . A frequência de batimento diminui quando um pequeno pedaço de cera é colocado em um dos braços do primeiro diapasão. Qual é a frequência desse diapasão?

Cinco diapasões oscilam com frequências próximas, mas diferentes. Quais são os números (a) máximo e (b) mínimo de frequências de batimento diferentes que podem ser produzidas tocando os diapasões aos pares, dependendo da diferença entre as frequências?

Uma flauta muito simples, como esquematizada na figura abaixo, possui sua extremidade aberta em Existe uma abertura em ( perto da parte que vai à boca) e também dois outros buracos em e A distância é igual a A distância do segmento é idêntica a do segmento Além disso, o segmento . Considere a velocidade do som no ar igual a . Qual seria a frequência do modo fundamental que você esperaria ouvir ao:

1. Assoprar, mantendo os buracos e fechados? Justifique a sua resposta.
2. Assoprar, tapando apenas o buraco Observa-se apenas que a variação de pressão entre os pontos e é basicamente nula. Justifique a sua resposta.
3. Assoprar, sem tapar os buracos e Justifique a sua resposta.
4. Considere que um amigo seu trouxe uma flauta parecida com a sua, mas que possui um comprimento diferente. Você e seu amigo começam a tocar suas flautas tapando os buracos e de suas respectivas flautas. Os sons emitidos por essa outra flauta lhe parecem ser mais agudos que aqueles produzidos pela sua flauta. Qual o comprimento total da flauta que seu amigo está tocando uma vez que você consegue medir com precisão (usando um aparelho) uma diferença de tom igual a

Você escuta 3 batimentos por segundo quando dois tons musicais são tocados simultaneamente. A frequência de um tom é 610 Hz. A frequência do outro é

A)

B)

C)

D)

E) B ou C

Um sistema para reduzir ruídos sonoros de baixa frequência pode ser instalado em carros e aviões. Seu funcionamento é baseado no princípio de interferência destrutiva, sendo capaz de reduzir (sem eliminar completamente) um som indesejável. Considere que este som indesejável tenha 80 Hz de frequência e nível sonoro de 70 dB e que possa ser representado por uma onda harmônica na forma .

a) Considerando que o sinal gerado pelo aparelho (com mesmo k e que o som indesejado e função de onda ) terá o mesmo sentido de propagação que o som indesejado e emitido da mesma posição, qual a constante de fase do sinal gerado pelo aparelho para que ocorra interferência destrutiva com a do sinal indesejado? Justifique sua resposta.

(b) A partir da intensidade fornecida, determine a amplitude da onda resultante da soma da onda gerada pelo aparelho com a do som indesejável, considerando que o nível sonoro será reduzido para 50 dB. Expresse seu resultado em função de .

(c) Obtenha a função de onda do sinal gerado pelo aparelho e da onda resultante em termos de , k e . Considere que é maior que a amplitude da onda .

Considere o mesmo som indesejado de 80 Hz, mas agora com o sistema redutor em fase com o sinal indesejado mas ligeiramente desregulado, gerando um sinal com amplitude e uma frequência de 84 Hz.

(d) No lugar da interferência destrutiva, que fenômeno ondulatório ocorre neste caso e qual o seu período? Qual é o valor da amplitude máxima resultante?

. Uma corda de violino não está bem afinada, pois foi mais tensionada do que o necessário. Quando tocada ao lado de um diapasão (que vibra a ) pode-se ouvir quatro batimentos por segundo. Em qual frequência vibra a corda do violino?

Um flautista monta sua flauta em um ambiente onde a velocidade do som é . Quando ele toca a nota , ela está perfeitamente afinada com um diapasão de . Após alguns minutos, o ar dentro da flauta se aqueceu e a velocidade do som aumentou para . Quanto batimentos por segundo ele ouvirá agora se tocar a nota A simultaneamente com o diapasão?

1. 6
2. 26
3. 0,02
4. 0
5. 13

Dois músicos tocam a corda lá () de seus violões. Um deles tem a corda menos esticada do que o necessário e está um pouco desafinado, de forma que se ouve um batimento com frequência de . A frequência das vibrações deste instrumento vale:

Duas ondas sonoras com frequências e são geradas por alto-falantes próximos com mesma potência. A superposição das ondas produz uma modulação do som com período de:

A figura abaixo representa a onda detectada por um microfone posicionado a uma distância qualquer. Sabe-se que esta onda é gerada pela superposição de ondas sonoras senoidais

A seguir marque sempre uma ou mais resposta por item.

Com relação ao padrão de superposição gerado pelas ondas e , se observa que:

A onda resultante apresenta frequência média de e de batimento de

A onda estacionária descrita possui período de .

O gráfico descreve o batimento gerado.

O gráfico descreve a onda estacionária no harmônico.

O gráfico decorre do padrão de interferência construtiva gerado.

Com relação às ondas senoidais e , que compõe a onda resultante exibida no gráfico,

Os valores das frequência angulares são e ou o recíproco e .

O módulo da diferença entre as frequências, , é de

Sabe-se que , já que as ondas se propagam no mesmo meio.

As amplitudes são iguais e valem .

Os valores das amplitudes dependem do tempo.

Uma pessoa está ouvindo simultaneamente duas ondas sonoras. Uma delas tem período de e a outra um período de 1,54 ms. Qual é o período de batimento devido a estas duas ondas? 

 

 

 

 

Duas ondas com a mesma amplitude , mas com frequências diferentes, iguais a e , respectivamente, caminham na mesma direção e sentido a A frequência de batimento (frequência da onda envoltória) é dada por:

.

.

.

.

Ao tocar uma nota em um violão, ao mesmo tempo que soamos um diapasão de frequência 200 Hz, ouve-se uma pulsação de período 0,5 s. Se a corda do violão está fixa entre os trastes separados de 75 cm, de quanto devemos variar a tensão na corda para trazer a corda à mesma frequência do diapasão?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Considere as seguintes afirmações a respeito de ondas sonoras.

I. Batimentos ocorrem quando duas ondas cujas frequências são múltiplos inteiros uma da outra se sobrepõem.

II. Pode existir um som cujo nível de intensidade sonora seja −10 dB.

III. A propagação das ondas sonoras no ar se dá por um processo adiabático.

Quais destas propriedades são corretas?

(a) Nenhuma.

(b) Apenas (I).

(c) Apenas (II).

(d) Apenas (III).

(e) (I), (II) e (III).

(f) Apenas (I) e (II).

(g) Apenas (I) e (III).

(h) Apenas (II) e (III).

. A frequência de batimento entre o segundo harmônico de uma onda sonora em um tubo de órgão aberto em ambas as extremidades e o segundo harmônico de uma onda sonora em um tubo de órgão fechado em uma das extremidades é , sendo o som mais agudo no órgão fechado. Considerando que a velocidade do som no ar é , e que a frequência fundamental da onda sonora no órgão que tem uma das extremidades fechadas é , podemos afirmar que o comprimento do órgão aberto em ambas extremidades é:

Qual das seguintes superposições irá resultar em batimentos?

1. A superposição de duas ondas que viajam com velocidades diferentes.
2. A superposição de duas ondas que viajam na mesma direção.
3. A superposição de duas ondas que viajam em direções opostas.
4. A superposição de ondas que possuem amplitudes ligeiramente diferentes.
5. A superposição de ondas que possuem frequências ligeiramente diferentes.

Marcos está tentando afinar o seu violão. Depois de ajustar a corda (primeira corda) para , ele começa a trabalhar na segunda corda (). Ao bater nas duas cordas simultaneamente ele nota um batimento ocorrendo a uma taxa de batidas a cada segundos. Quando tocada separadamente, a corda produz um som mais agudo. Podemos afirmar que a corda está afinada com a frequência de:

a) .

b) .

c) .

d) .

e) .

f) .

g) nenhuma das respostas indicadas.

Duas flautas transversas idênticas, e , estão ligeiramente desafinadas. Quando ambas são tocadas de modo a produzir o que deveria ser o mesmo modo fundamental, ouve-se um batimento de . Tentando afinar uma flauta com a outra, um músico estende ligeiramente o bocal de afinação da flauta , o que efetivamente aumenta o comprimento do seu tubo. Ao fazer isso, a frequência do batimento vai aumentando continuamente até se tornar . Isso significa que:

A) antes de estender o bocal, tinha uma freqüência maior do que a de , mas depois de apertar, tem uma freqüência maior do que a de

B) antes de estender o bocal, tinha uma freqüência maior do que a de , mas depois de apertar, tem uma frequência maior do que a de

C) antes e depois de estender o bocal, a frequência de sempre foi maior que a de

D) antes e depois de estender o bocal, a frequência de sempre foi maior que a de

E) antes e depois de estender o bocal, a frequência de não se alterou