2º EE de Física 2 da UFPE - 2018.2

Uma viatura do corpo de bombeiros emitindo um som contínuo em uma única frequência passa com velocidade constante por um jornalista em uma motocicleta inicialmente parado. O jornalista mede a frequência emitida pela viatura antes e depois da passagem da viatura, obtendo a razão . Considere a velocidade do som igual a , por simplicidade.

1. Determine, em , a velocidade da viatura dos bombeiros.
2. O jornalista, então, passa a seguir a viatura dos bombeiros com uma velocidade de . Se  a frequência emitida pelos bombeiros e é a frequência ouvida pelo jornalista, determine o valor de .

Dados:

A figura ao lado mostra o gráfico da posição em função do tempo de um oscilador harmônico simples, constituído de um sistema massa-mola com constante elástica . Determine:

1. a velocidade inicial da massa em
2. o valor máximo de sua energia cinética em joules.

Considere uma corda de comprimento e densidade , presa nas duas extremidades.

1. Qual é, em newtons, o valor da tensão que deve ser aplicada na corda para que seu primeiro harmônico ocorra em ?
2. Suponha que uma extremidade da corda está em e a outra em . A onda do item (a) pode ser descrita como . Para , determine em a velocidade máxima de um ponto no meio da corda.

Dado:

A figura ao lado mostra um pêndulo físico composto por uma barra uniforme de comprimento que pode oscilar livremente em torno de um eixo pelo ponto a uma distância do centro da barra.

1. Considere e No instante a barra é abandonada a partir do repouso em um ângulo arbitrariamente pequeno com a vertical. Em segundos, a barra passa pela posição vertical pela primeira vez. Determine o valor de .
2. Suponha agora que . Determine, em centímetros, o valor de que minimiza o período.

(Dados:

A figura abaixo mostra dois alto-falantes separados por uma distância . Um microfone é posicionado a uma distância em frente a um dos alto-falantes. Um sistema de áudio alimenta os alto-falantes em fase com uma frequência fixa . A velocidade do som no local vale . A frequência é, então, varrida no intervalo audível de a .

1. Se , em quantos valores de a intensidade sonora é mínima na posição do microfone?
2. Determine o maior valor de , em metros, para o qual ocorre um máximo de intensidade na frequência .