Ressonância de ondas sonoras – problemas e soluções

1. Após a vibração do diapasão A, o diapasão B vibra. O diapasão B vibra porque…

A. O diapasão A tem a mesma amplitude que o diapasão B.

Ressonância de ondas sonoras - problemas e soluções 1

B. Ambos os diapasões usam a mesma caixa de ressonância.

C. O diapasão B tem a mesma frequência que o diapasão A.

D. O timbre dos sons produzidos por ambos os diapasões é o mesmo.

Solução

Após vibrar, o diapasão A faz vibrar o ar ao seu redor, que por sua vez vibra na mesma frequência . Além disso, o ar faz vibrar o diapasão B. O diapasão B também vibra em sua frequência natural, mas a amplitude da vibração é mínima, sendo imperceptível. Como a frequência natural do diapasão B é igual à frequência de vibração do ar,

e a frequência do diapasão A, então a molécula de ar amplifica a amplitude do diapasão B. O diapasão B parece vibrar porque sua amplitude de vibração é visível.

A resposta correta é C.

2. Um tubo de ressonância produz um som alto no primeiro instante quando o comprimento da coluna de ar é de 17 cm e um som alto no segundo instante quando o comprimento da coluna de ar é de 51 cm. A frequência do diapasão utilizado é de 500 Hz. Determine a velocidade do ar no tubo.

A. 138 m/s

B. 230 m/s

C. 340 m/s

D. 461 m/s

solução:

O formato do tubo de ressonância é uma extremidade aberta e a outra fechada, portanto a distância entre o nó e o antinó = o comprimento mínimo do tubo = ¼ λ = λ / 4.

A equação do comprimento do tubo:

Ressonância de ondas sonoras - problemas e soluções 2

A distância entre um nó e um antinó do tubo de ressonância com uma extremidade aberta e a outra fechada é satisfeita quando n é um número ímpar.

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A resposta correta é C.

3. A primeira ressonância no tubo de ressonância ocorre quando o comprimento da coluna de ar é de 20 cm. A segunda e a terceira ressonâncias ocorrem quando o comprimento da coluna de ar é…

A. 40 cm e 60 cm

B. 30 cm e 40 cm

C. 60 cm e 100 cm

D. 100 cm e 200 cm

Conhecido :

O comprimento da coluna de ar se n 1 = 1 (L 1 ) = 0.2 m

Procura-se: o comprimento da coluna de ar se n₂ = 3 e n₃ = 5.

solução:

A equação do comprimento do tubo (equação do comprimento da coluna de ar):

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Utilize esta equação para calcular o comprimento de onda usando os dados acima:

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O comprimento da coluna de ar quando n 2 = 3:

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A resposta correta é C.

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