P2 de Física 2- FIS1041 da PUCRIO - 2019.2

O ouvido humano pode perceber sons na faixa de frequência . A figura mostra um alto-falante capaz de reproduzir todas as frequências nesta faixa. Coloca-se nas proximidades de um tubo sonoro com comprimento e aberto em ambas as extremidades. Determine o número total de frequências que vai produzir ondas estacionárias neste tubo.

Dado: velocidade do som .

A corda de um violino (as duas bordas são fixas) foi afinada de modo que seu primeiro modo normal seja uma onda estacionária de frequência de . A corda possui massa específica linear de e está sujeita a uma tração de . A figura serve como guia.

a) Quanto vale o tamanho da corda?

Para que a mesma corda vibre em outra frequência , o violinista a prende com seu dedo em um ponto para que ela vibre em apenas uma fração de tamanho da corda (ver figura) .

(b) Calcule a razão

Ao longo de uma corda de tamanho com ambas as extremidades fixas, propagam-se ondas de modo a formar uma onda resultante que obedece à expressão:

(c) No eixo fornecido a seguir, faça um esboço dessa onda no instante

d) Encontre a expressão da velocidade transversal da onda e calcule seu valor, para o instante, nos pontos , e .

Uma corda de violino com de comprimento oscila no modo e a velocidade da onda na corda é . Determine o comprimento de onda da onda sonora produzida.

Um espectador se encontra a de uma fonte sonora que produz ondas com frequência de e potência de .

a) Determine o nível sonoro percebido pelo espectador e localize (assinale) na figura abaixo o ponto correspondente à onda sonora produzida.

(b) Determine a potência da onda sonora recebida pelo espectador. Considere que o tímpano possui uma área de .

(c) Neste caso, qual a amplitude de vibração dos elementos do meio?

Dados: limiar de audibilidade:

Densidade do ar: .