P2 de Física 2 da UFRJ - 2018.1

Três blocos de mesma massa m estão ligados a molas diferentes, de forma que suas frequências são . Estes blocos oscilam sem amortecimento, e são, a partir de um certo momento, submetidos às forças externas, todas estas com a mesma amplitude F0 e mesma frequência de oscilação de duas oscilações por segundo. Após terem atingido o regime estacionário, as amplitudes de seus movimentos obedecem às seguintes relações:

5. Nenhuma das alternativas

A figura abaixo mostra o perfil de uma onda transversal que se propaga com velocidade no sentido crescente de .

1. Qual o comprimento de onda desta onda?
2. Qual o período das oscilações de um dado ponto?
3. Usando a forma de função de onda ), com , para descrever esta onda, determine .(Dica: Pelo gráfico vê-se que a velocidade do ponto na origem é negativa em .)
4. Qual a velocidade máxima atingida por um ponto qualquer?

Justifique suas respostas.

Considere as seguintes afirmativas:

(I) Podemos afirmar que uma onda progressiva que se move ao longo de uma corda transfere energia ao longo de sua direção de propagação.

(II) Uma onda sonora não se propaga no vácuo, pois é acompanhada de um transporte de matéria de um ponto para outro do espaço.

(III) Não existe propagação de energia por meio de uma onda estacionária, pois a energia está aprisionada entre os nós.

(IV) A intensidade de uma onda não depende de sua amplitude.

(V) Uma onda sonora é uma onda de pressão.

Quais as afirmativas são verdadeiras?

1. Apenas I
2. Apenas II
3. I e III
4. I, III e V
5. Nenhuma das alternativas

Um fogo de artifício é detonado muitos metros acima do solo. A uma distância da detonação, o nível de intensidade sonora medida por uma pessoa vale em decibéis. Outra pessoa, a uma distância da detonação, mede um nível de intensidade sonora em decibéis. Supondo que o som se propague isotropicamente, a diferença é igual a:

Uma ambulância percorre um circuito, conforme figura abaixo. Um observador em repouso no ponto percebe uma mudança de frequência no som da sirene emitido pela ambulância ao longo do circuito. A velocidade da ambulância é e constante durante todo o circuito, e a velocidade do som vale . A razão entre as frequências observadas quando a ambulância passa pelo ponto e quando passa pelo ponto é igual a:

Dadas as seguintes funções:

Quais representam uma onda?

1. Apenas
4. Apenas

Uma corda homogênea, de massa e comprimento , está presa em ambos os extremos e submetida a uma tensão . A corda vibra num dado modo normal. Observa-se que um certo ponto da corda leva para ir de seu deslocamento máximo positivo ao mínimo e voltar ao máximo.

Quantos ventres de oscilação estão presentes na corda?

1. 3
2. 1
3. 2
4. 4
5. 6

O movimento de uma partícula, descrito pela função , é mostrado no gráfico abaixo.

Dele deduzimos que:

1. e

A energia média de um oscilador fracamente amortecido, com coeficiente de amortecimento e frequência angular, cai a metade após dez oscilações completas. Consequentemente, a razão (fator de qualidade) vale:

5. 5

Um pêndulo físico consiste de uma haste rígida delgada, de massa desprezível e comprimento , sobre a qual duas diminutas partículas estão afixadas, uma de massa e outra de massa . As distâncias destas duas massas ao ponto de suspensão são, respectivamente, e . Para pequenas oscilações do pêndulo, podemos afirmar que este desenvolve movimento harmônico, com frequência natural de oscilação: