P2 de Física 2- FIS1041 da PUCRIO - 2011.1

Um músico emite sons utilizando dois tubos de órgão de comprimentos iguais a e . Cada um deles é aberto numa extremidade e fechado na outra. A velocidade do som é .

1. Qual a frequência mais baixa que pode ser gerada com os dois tubos disponíveis?
2. Qual a frequência mais baixa na qual os dois tubos entram em ressonância simultaneamente?

1. Escreva, literalmente, a expressão de uma onda harmônica progressiva unidimensional, propagando-se no sentido positivo do eixo x, em termos da amplitude , da frequência e do comprimento de onda .
2. A partir dessa expressão, determine a velocidade máxima com que um elemento do meio se movimenta.
3. Suponha que esta onda se superponha a outra de mesma amplitude, mesma frequência e mesmo comprimento de onda, mas se propagando em sentido contrário. Use o Princípio da Superposição e mostre o aparecimento de nós ao calcular a expressão resultante da interferência das duas ondas.
4. Se as duas ondas de mesma amplitude , mesma frequência e comprimento de onda se propagam no mesmo sentido, qual deve ser a diferença de fase entre elas para que a amplitude da onda resultante seja

Imagine que o músico, agora emitindo som com a frequência de , está em cima de um carro de som que se aproxima a de uma roda de parede vertical.

1. Qual a frequência do som refletido na rocha?
2. Qual a frequência dos batimentos ouvidos pelo músico?
3. Quantos batimentos por segundo serão ouvidos por um espectador parado, quando o carro de som se afasta dele em direção à rocha?

Uma corda de violão com densidade linear de , presa em ambas as extremidades, está sujeita a uma tensão de .

1. Com que velocidade se propaga um pulso transversal nessa corda?
2. Para um dado comprimento fixo, desenhe os três primeiros harmônicos. Para os diversos modos de vibração, escreva a relação entre e os respectivos comprimentos de onda .
3. Qual deve ser o comprimento da corda para que sua frequência fundamental seja ?
4. Para tocar uma nota de frequência , prende-se a corda com um dedo, de forma a utilizar apenas uma fração do seu comprimento. Qual é essa fração ?