P2 de Física 2 da UNICAMP - 2007.2(Noturno)

Um diafragma de um alto falante está oscilando em movimento harmônico simples de acordo com a equação , onde é dado em segundos.

1. Qual é a frequência de oscilação do diafragma?
2. Calcule a velocidade máxima do diafragma.
3. Encontre a intensidade da aceleração máxima do diafragma.
4. Se o movimento harmônico simples do diafragma possui uma constante elástica , qual é a energia total do diafragma?

Um submarino francês e um Norte-Americano movem-se um em direção ao outro em águas paradas no atlântico-norte. O submarino francês move-se a e o Americano a . O submarino francês envia um sinal de sonar a . As ondas do sonar se propagam a .

1. Qual a frequência do sinal quando detectado pelo submarino Norte-Americano.
2. Qual a frequência do sinal detectado pelo submarino francês do sinal refletido de volta para ele pelo submarino Norte-Americano( simplifique as frações que você possa encontrar no problema, mas não é necessário calcular os algarismos na representação decimal)?

Durante uma aula, um professor emite um som com uma potência sonora de . Dado que o limiar de audibilidade corresponde a e admitindo que o som se distribua uniformemente em todas as direções:

1. Calcule o nível sonoro (em ) que um aluno situado a de distância do professor detecta.
2. Qual a distância entre o professor e o aluno, a partir da qual, se o aluno se afastar, ele certamente não ouvirá a voz do professor.
3. Explique o que aconteceria com o valor encontrado no item a) se a frequência da voz do professor duplicasse, mantendo-se a mesma amplitude na posição do aluno. Seja esse novo nível sonoro. Calcule a diferença entre os níveis sonoros.

Uma ponta de uma corda é ligada a um vibrador mecânico de pequenas amplitudes de . A corda passa por uma polia a uma distância da ponta do vibrador e é esticada por um bloco de massa variável .A amplitude do movimento na ponta do oscilador é suficientemente pequena para que este ponto seja considerado um nó. Também deve se formar um nó no ponto em que a corda toca a roldana. Observa-se que dois possíveis valores da massa que geram ondas estacionárias nas cordas são e , e que nenhum valor de massa intermediário entre estes dois valores gera ondas estacionárias.

1. Calcule a densidade linear da corda.
2. Para que valor de será gerada a frequência fundamental da corda?
3. Se fixarmos e variarmos o comprimento de entre e , quantas configurações diferentes de ondas estacionárias observaremos? Despreze a variação da densidade linear com o comprimento da corda.