FÍSICA - Acústica

(IFSP) O eco é um fenômeno que consiste em se escutar um som após a reflexão da onda sonora emitida. Suponha que você e seu amigo encontrem-se separados 60 metros entre si, e ambos a 40 metros de um obstáculo A, perpendicular ao solo, que pode refletir ondas sonoras.

Se seu amigo emitir um som, você perceberá que o intervalo de tempo entre o som refletido e o som direto será aproximadamente, em segundos, de:

Dado: velocidade do som no ar V = 340 m/s

(Unemat-MT) Quando uma estrela ou galáxia se afasta da Terra, nota-se que a frequência captada da luz se desvia para o vermelho. O efeito contrário ocorre quando uma estrela ou galáxia se aproxima do nosso planeta. Registros de observações astronômicas realizadas em diversas partes do mundo comprovam que a maioria das estrelas sofre desvio para o vermelho. Isso significa dizer que essas estrelas estão se afastando da Terra, ou seja, que o universo está em expansão (como se suas partes fossem componentes de algo que explodiu).

Outras teorias estão sendo analisadas, mas esta parece ser uma das maiores evidências da ocorrência do Big-Bang há bilhões de anos. Pode-se afirmar que o fenômeno físico que melhor descreve a situação acima descrita é o:

Na natureza, muitos animais, inclusive o ser humano, utilizam a audição como um dos principais sentidos de percepção e locomoção. Porém, cada animal possui um limite audível diferente. Esse limite pode ser comparado por meio da frequência capaz de ser captada pelo indivíduo analisado. Abaixo está relacionada uma tabela com algum desses animais e suas frequências audíveis, máxima e mínima.

Analise a tabela e marque a alternativa que representa os animais que possuem frequências audíveis superiores aos dos seres humanos, tanto máxima, quanto mínima, simultaneamente.

Os instrumentos musicais, principalmente os de corda, necessitam de afinação para que o som produzido atinja a frequência correta das notas musicais conhecidas. Para sua afinação é utilizado um dispositivo conhecido por diapasão, que produz para essa afinação a mesma vibração da nota musical Lá, fazendo com que o instrumento entre em ressonância com essa nota e, consequentemente, seja afinado.

Na tabela estão as notas musicais conhecidas e sua frequência de oscilação: 

Sabendo que as notas musicais produzidas nos instrumentos são ondas sonoras, com velocidade no ar de aproximadamente 330 m/s, determine o comprimento de onda do diapasão durante a afinação.

(Fatec-SP) Um artista, para apresentar uma canção, toca (faz vibrar) a corda de um violão no ponto A com uma das mãos e com a outra tensiona, com o dedo, a mesma corda no ponto X. Depois disso, começa a percorrer essa corda da posição X até a posição Y, com o dedo ainda a tensionando, conforme a figura a seguir.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do texto que descreve esse processo.
Verifica-se, nesse processo, que o som emitido fca mais _____________, pois, ao _____________ o comprimento da corda, _______________ a frequência do som emitido.

(UFRN) Duas pessoas, que estão em um ponto de ônibus, observam uma ambulância que delas se aproxima com a sirene de advertência ligada. Percebem que, ao passar por elas, o som emitido pela sirene se torna diferente daquele percebido durante a aproximação.

Por outro lado, comentando esse fato, elas concordam que o som mudou de uma tonalidade aguda para uma mais grave à medida que a ambulância se distanciava. Tal mudança é explicada pelo efeito Doppler, segundo o qual, para essa situação, a:

(Furg-RS) Numa tempestade, ouve-se o trovão 7,0 segundos após a visualização do relâmpago. Sabendo que a velocidade da luz é de 3,0 × 10⁸ m/s e que a velocidade do som é de 3,4 × 10² m/s, é possível afirmar que a distância entre o local onde ocorreu o relâmpago e onde ele foi visto é de:

Na Lei Municipal da cidade de Ribeirão preto, que dispõe sobre medidas de proteção do sossego público contra ruídos urbanos (18/05/1967), o artigo 7° retrata:

“ARTIGO 7º - O nível máximo de som ou ruído permitido a alto-falante, rádios, orquestras, instrumentos isolados, aparelhos ou utensílios de qualquer natureza, usados para qualquer fim em estabelecimentos comerciais ou de diversões públicas, como: parques de diversões, bares, cafés, restaurantes, cantinas, recreios, "bits", cassinos, "dancing" ou cabarés, é de 55 dB (cinquenta e cinco decibéis), no período diurno, horário normal das 7 (sete) às 19 (dezenove) horas, medidos na curva "B", e de 45 db (quarenta e cinco decibéis), no período noturno das 19 (dezenove) às 7 (sete) horas do dia seguinte, medidos na curva "A" do "Medidor de Intensidade do Som", à distância de cinco metros de qualquer ponto da divisa do imóvel onde se localizem.”

Disponível em: <http://www.ribeiraopreto.sp.gov.br/J321/pesquisa.xhtml?lei=26906>. Acesso em: 17 jan. 2017.

Verifica-se que no artigo são especificados os valores de nível sonoro utilizado em vias públicas e residenciais durante o dia e durante a noite. Determine a intensidade sonora desses dois valores, respectivamente: (Dado: I₀ = 10^-12 W/m²)

Em uma orquestra sinfônica o som produzido nos arranjos musicais vem de vários tipos de instrumentos musicais que podem ser classificados de muitas formas, cada uma delas se presta melhor para cada finalidade. Uma divisão muito comum dos instrumentos é em cordas (o som é produzido pela vibração de uma corda, quando esta é friccionada ou percutida), sopros (o som é produzido pelo movimento do ar que se encontra no interior de um tubo) e percussão (o som é produzido pela vibração de uma membrana ou de uma superfície).

Qual característica sonora permite distinguir o som produzido por cada instrumento musical percebido pelo ouvido das pessoas na plateia?

Em uma festa de Halloween várias crianças brincam fantasiadas de bruxas, esqueletos, fantasmas, entre outros personagens macabros da história. Em um certo momento, entra no recinto da festa, aterrorizando toda a garotada, um vampiro (um homem, é claro), e uma das crianças com muito medo corre gritando e se afastando rapidamente do salão e do vampiro, respectivamente.

Sabe-se que o grito da criança possui frequência real de 324 Hz e que ela se afasta com velocidade de 4 m/s em relação ao observador (vampiro) que está parado no interior do salão. Determine a frequência aparente ouvida pelo observador e se será mais grave ou aguda que a real. 

(Dado: v_som = 320 m/s)

No nosso cotidiano passamos constantemente por situações de muitos ruídos, como obras, buzinas dos carros, fones de ouvido, sirenes, gritos, entre tantas outras que muitas vezes parecem inocentes, mas que podem alterar sensivelmente o nosso limite de audição audível. Portanto, infelizmente, ficamos mais surdos a cada dia e não precisamos envelhecer para isso. Com o tempo e os barulhos contínuos nosso limite vai ficando cada vez menor, por exemplo, em média:

- 20 anos: 19.000 Hz

- 30 anos: 16.000 Hz

- 40 anos: 15.000 Hz

- acima de 50 anos: 10.000 Hz

Sabendo que a velocidade do som no ar é de aproximadamente, 320 m/s, determine qual a diferença no comprimento de onda audível por uma pessoa de 30 anos em relação a uma pessoa acima de 50 anos.

(UEPB) Leia o texto para responder à questão a seguir.

O SONAR (sound navigation and ranging) é um dispositivo que, instalado em navios e submarinos, permite medir profundidades oceânicas e detectar a presença de obstáculos. Originalmente foi desenvolvido com finalidades bélicas durante a Segunda Guerra Mundial (1939–1945), para permitir a localização de submarinos e outras embarcações do inimigo. O seu princípio é bastante simples, encontrando-se ilustrado na figura a seguir. Inicialmente é emitido um impulso sonoro por um dispositivo instalado no navio. A sua frequência dominante é normalmente de 10 kHz a 40 kHz. O sinal sonoro propaga-se na água em todas as direções até encontrar um obstáculo. O sinal sonoro é então refletido (eco) dirigindo-se uma parte da energia de volta para o navio onde é detectado por um hidrofone.

Adaptado de JUNIOR, F.R. Os Fundamentos da Física. 8. ed. vol. 2. São Paulo: Moderna, 2003, p. 417.

Acerca do assunto tratado no texto acima, analise a seguinte situação-problema:

Um submarino é equipado com um aparelho denominado sonar, que emite ondas sonoras de frequência 4,00 · 10⁴ Hz. A velocidade de propagação do som na água é de 1,60 · 10³ m/s. Esse submarino, quando em repouso na superfície, emite um sinal na direção vertical através do oceano e o eco é recebido após 0,80 s. A profundidade do oceano nesse local e o comprimento de ondas do som na água, em metros, são, respectivamente:

Um DJ (Disc Joquey) é um artista profissional que durante suas apresentações consegue modificar e reproduzir as mais diferentes composições, alterando sua altura, timbre, volume, e muitas outras características conhecidas do som. Existem até listas dos melhores DJs do mundo. Ele possui  grande conteúdo musical  e trabalho diversificado em radiodifusão em frequência modulada (FM), nas pistas de dança de bailes, clubes, boates e shows de todo o mundo.

Um DJ, utilizando uma faixa de música na frequência de 800 Hz, altera sua vibração passando a reproduzi-la com frequência de 500 Hz. Com essa modificação, o som se tornou:

Durante a gravidez é indicado que todas as mulheres realizem um exame chamado ultrassonografia.

A ultrassonografia é um método de diagnóstico não invasivo, utilizando ondas sonoras na detecção de imagens através de um aparelho chamado ultrassom, em tempo real.

Além das gestações para o acompanhamento do desenvolvimento, a ultrassonografia também é amplamente utilizada no diagnóstico de estruturas, tecidos e órgãos do corpo humano.

Como é utilizada uma onda sonora não audível para o ser humano, possui todas as características encontradas nas ondas sonoras, como frequência, comprimento, velocidade, entre outros.

Em um ultrassom comum, as frequências variam entre 1 MHz e 10 MHz e a velocidade de propagação dessas ondas nos tecidos humanos é em torno de 1.540 m/s.  Sabendo disso, o valor do comprimento de onda de um ultrassom com frequência de 1 MHz é de, aproximadamente, quantos milímetros?

A arte circense nasceu na Europa em 1768 com apresentações com cavalos e hoje corre o mundo com grandes apresentações e muitas atrações diferenciadas. O circo chegou ao Brasil, acredita-se, por meio das tradições ciganas.

Os espetáculos circenses correm o mundo e vão desde grandes espetáculos nas metrópoles até pequenas apresentações de palhaços em vilarejos. Em uma dessas apresentações, dois palhaços entram na arena em um veículo bem pequeno, mas com uma buzina muito intensa. As pessoas mais próximas do palco se assustam com a aproximação, tendo a impressão que o som da sirene fica mais agudo, conforme o veículo se aproxima.

Das alternativas abaixo, qual explica corretamente essa percepção, chamada efeito Doppler?

(Unemat-MT) A sirene de um carro de polícia emite ondas de 0,34 m. O carro se aproxima de um observador em repouso em relação à Terra. Sabendo-se que o som se propaga no ar com velocidade de 340 m/s, é correto afirmar:

Fora do nosso planeta, onde não há atmosfera (vácuo), as distâncias entre os corpos possuem valores muito significativos em termos de grandeza. A distância da Terra à Lua pode ser medida com o auxílio de um raio laser. Um poderoso feixe de luz é apontado para o satélite e refletido num espelho colocado lá em uma das missões Apollo. Um sensor, então, capta a luz que volta e mede o tempo que ela levou para percorrer todo o caminho. Sabendo-se o tempo da viagem e a velocidade da luz, calcula-se a distância entre os dois astros, em média. 

Se, em vez da luz, que possui uma velocidade muito alta (3 · 10⁸ m/s) e difícil de ser cronometrada, pudesse ser utilizada uma onda sonora, como em um sonar, por exemplo, com uma velocidade menor (340 m/s no ar) e mais fácil de ser cronometrada, o que aconteceria com a medição dessa distância entre a Terra e a Lua?

(Uespi) Um homem está parado a uma distância de L = 85 m de um paredão vertical bastante alto e largo (ver figura). O homem grita, e o som bate no paredão e retorna aos seus ouvidos na forma de eco. Se não há vento e a velocidade do som é de 340 m/s, em quanto tempo, após gritar, o homem pode escutar o eco de sua voz?