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Exercícios sobre acústica

Estes exercícios tratam da acústica — a área da física que estuda os fenômenos relacionados às ondas sonoras, tais como reflexão, absorção, refração, interferência etc.

Questão 1

Algumas pessoas têm um alcance vocal mais extenso que outras. Isso significa que elas são capazes de emitir sons mais graves ou mais agudos que a maioria das pessoas. O alcance vocal diz respeito à qual característica do som?

a) Intensidade

b) Timbre

c) Altura

d) Melodia

e) Volume

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Questão 2

A visão dos morcegos não é muito bem desenvolvida, e, de fato, alguns deles são até cegos. Para se mover no escuro completo, os morcegos desenvolveram a incrível habilidade de emitir ultrassons e captar as ondas sonoras que retornam aos seus ouvidos superdesenvolvidos, o que lhes possibilita perceber a distância em que os obstáculos se encontram. O fenômeno físico que permite os morcegos “enxergarem” com o som é o da:

a) Absorção

b) Reflexão

c) Difração

d) Interferência

e) Polarização

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Questão 3

Uma onda sonora é emitida por uma caixa de som em direção a uma parede, que se encontra a 68 m de distância da caixa. O tempo mínimo necessário para que uma pessoa ao lado da caixa de som ouça o eco desse som é de:

Dados: Vsom = 340 m/s

a) 0,4 s

b) 0,2 s

c) 0,8 s

d) 0,1 s

e) 0,5 s

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Questão 4

A frequência das ondas sonoras depende exclusivamente da fonte emissora. É por esse motivo que, mesmo mudando de um meio físico para outro, as ondas sonoras mantêm sua frequência inalterada. No entanto, existe um fenômeno em que o comprimento de onda do som aumenta ou diminui de forma proporcional à velocidade de propagação da onda sonora. O fenômeno citado é conhecido como:

a) Difração

b) Interferência

c) Polarização

d) Refração

e) Reflexão

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Questão 5

(Enem) Visando a reduzir a poluição sonora de uma cidade, a Câmara de Vereadores aprovou uma lei que impõe o limite máximo de 40 dB (decibéis) para o nível sonoro permitido após as 22 horas. Ao aprovar a referida lei, os vereadores estão limitando qual característica da onda?

a) A altura da onda sonora

b) A amplitude da onda sonora

c) A frequência da onda sonora

d) A velocidade da onda sonora

e) O timbre da onda sonora

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Questão 6

(Eear) Analisando a figura do gráfico que representa três ondas sonoras produzidas pela mesma fonte, assinale a alternativa correta para os três casos representados.

a) As frequências e as intensidades são iguais.

b) As frequências e as intensidades são diferentes.

c) As frequências são iguais, mas as intensidades são diferentes.

d) As frequências são diferentes, mas as intensidades são iguais.

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Questão 7

(Eear - adaptada) A qualidade do som que permite distinguir um som forte de um som fraco, por meio da amplitude de vibração da fonte sonora, é definida como:

a) Timbre

b) Altura

c) Intensidade

d) Tubo sonoro

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Questão 8

(Eear 2018) Um professor de música esbraveja com seu discípulo:

“Você não é capaz de distinguir a mesma nota musical emitida por uma viola e por um violino!”

A qualidade do som que permite essa distinção à que se refere o professor é a(o):

a) Altura

b) Timbre

c) Intensidade

d) Velocidade de propagação

e) Comprimento de onda

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Questão 9

A maior frequência de som audível para os seres humanos é de cerca de 20.000 Hz. Levando-se em conta que a velocidade do som no ar é de, aproximadamente, 340 m/s, o comprimento de onda desse som é de cerca de:

a) 7,5 cm

b) 0,7 cm

c) 17 mm

d) 10 cm

e) 0,07 mm

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Questão 10

Quando uma fonte sonora se move com certa velocidade em relação a um observador em movimento, a percepção do som é alterada. Essa percepção decorre do fato de que a velocidade de propagação das ondas sonoras depende exclusivamente do meio em que elas se propagam. O fenômeno físico descrito é conhecido como:

a) Efeito Doppler

b) Dispersão

c) Reverberação

d) Atenuação

e) Dilatação

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Questão 11

Uma onda sonora propaga-se em uma corda vibrante de 2,0 m de comprimento e que tem suas extremidades presas. Em certa frequência, observa-se a formação do segundo harmônico nessa corda. O comprimento de onda desse harmônico é igual a:

a) 0,5 m

b) 1,0 m

c) 2,0 m

d) 2,5 m

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Questão 12

A intensidade sonora é a medida da quantidade de energia transportada por uma onda sonora a cada segundo por metro quadrado. A unidade de medida que expressa corretamente a potência sonora, de acordo com o sistema internacional de unidades, é o:

a) m/s²

b) N.m

c) dB

d) W/m²

e) Hz

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Respostas

Resposta Questão 1

Gabarito: Letra C

Uma vez que o alcance vocal está relacionado com a emissão de sons graves ou agudos, ele se trata do intervalo de frequências que podem ser emitidas por um ser humano, logo, a resposta correta é a letra C.

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Resposta Questão 2

Gabarito: Letra B

Os morcegos utilizam a reflexão do som para se localizar. Nesse caso, o intervalo de tempo entre os sons emitido e refletido é usado para criar-se um “mapa” das distâncias.

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Resposta Questão 3

Gabarito: Letra A

Para resolver o exercício, utilizamos a fórmula de velocidade média, no entanto, é necessário perceber que, para ouvir o eco da onda sonora, essa deverá percorrer duas vezes a distância de 68 m (136 m). Confira o cálculo:

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Resposta Questão 4

Gabarito: Letra D

Uma vez que a frequência da onda sonora permanece inalterada, mesmo mudando-se o meio de propagação, existem fenômenos em que há mudança no comprimento de onda da onda sonora. Nesse tipo de fenômeno, a razão entre a velocidade de propagação e o comprimento de onda deve permanecer constante, observe a fórmula:

O único fenômeno em que é possível observar uma mudança proporcional na velocidade de propagação e no comprimento de onda da onda sonora é o da refração.

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Resposta Questão 5

Gabarito: Letra B

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Resposta Questão 6

Gabarito: Letra C

Analisando as figuras é possível perceber que os comprimentos das ondas são iguais, bem como as frequências de tais ondas, entretanto, é possível perceber que as ondas apresentam amplitudes diferentes, logo, a alternativa correta é a letra C.

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Resposta Questão 7

Gabarito: Letra D

Som forte ou som fraco são qualidades referentes à intensidade sonora, portanto, a resposta correta é a letra D.

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Resposta Questão 8

Gabarito: Letra B

A qualidade do som que permite diferenciar duas fontes sonoras que emitem ondas sonoras de mesma frequência e intensidade é o timbre, portanto, a resposta correta é a letra B.

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Resposta Questão 9

Gabarito: Letra C

Para responder a questão, devemos utilizar a equação fundamental da ondulatória, confira:

 

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Resposta Questão 10

Gabarito: Letra A

O fenômeno descrito no enunciado é efeito Doppler, que surge devido ao fato de que a velocidade de propagação do som não muda mesmo quando um observador se afasta ou se aproxima de uma fonte sonora.

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Resposta Questão 11

Gabarito: Letra C

O comprimento de onda dos harmônicos em cordas oscilantes é medido pelo número de meios comprimentos de onda, confira o cálculo:

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Resposta Questão 12

Gabarito: Letra D

Vamos analisar as unidades:

a) FALSO. O m/s² é a unidade de medida usada para descrever a aceleração de um corpo.

b) FALSO. O N.m é a unidade de medida de energia, também conhecida como joule.

c) FALSO. O dB não é uma unidade de medida, mas sim uma escala de intensidade sonora.

d) VERDADEIRO. O W/m² mede a potência (energia por tempo) transmitida por metro quadrado.

e) FALSO. O Hz mede a frequência ou o número de oscilações de uma onda a cada segundo.

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