Fórmula da onda sonora

Exemplos de perguntas e fórmulas de ondas sonoras

intensidade sonora

1. O nível de intensidade de um som indica o valor logarítmico de…

1. A comparação entre a potência em um local e a potência produzida por uma fonte sonora.
2. A intensidade de um som por unidade de área de superfície.
3. A intensidade de um som a uma certa distância de sua fonte.
4. A comparação entre a intensidade de um som e a intensidade do limiar de audição humana.

Discussão

Fórmula do nível de intensidade sonora:
Descrição da fórmula: TI = nível de intensidade, I = intensidade de um som, I_o = intensidade do limiar de audição humana = 10^-12 W / m²
Com base na fórmula acima, pode-se concluir que o nível de intensidade de um som representa o valor logarítmico da comparação entre a intensidade do som e a intensidade do limiar de audição humana.
A resposta correta é D.

2. A intensidade de um som é 6 x 10 ^-6 W/cm ² . Se o nível de intensidade for aumentado em 10 dB, então a intensidade se torna….

1. 6 x 10^-5 W / cm²
2. 6 x 10^-7 W / cm²
3. 3 x 10^-6 W / cm²
4. 12 x 10^-6 W / cm²

Discussão
Sabe-se que:
Intensidade (I) = 6 x 10^-6 W / cm²
Intensidade limiar (I)_o) = 10^-12 W / m² = 10^-12 W/10⁴ cm² = 10^-16 W / cm²
Perguntado: Se TI for aumentado em 10 dB, então I passa a ser…
Resposta:
Aumento da intensidade sonora em 10 W/m² = 10^-3 W / cm² equivalente a aumentar o nível de intensidade sonora em 10 dB.² W / m² = 10^-2 W / cm² equivalente a aumentar o nível de intensidade sonora em 20 dB. E assim por diante.

Se o nível de intensidade for aumentado em 10 dB, então a intensidade aumentará em 10^-3 W / cm²Assim, a intensidade passa a ser (6 x 10^-6 W / cm²) + (10^-4 W / cm²) = (6 x 10^-6 W / cm²) + (100 x 10^-6 W / cm²) = 100 x 10^-6 W / cm².
Não existe resposta certa.

ressonância da onda sonora

3. Observe a seguinte imagem!
Após o diapasão A vibrar com a baqueta, o diapasão B também vibra. Isso ocorre porque…

1. O diapasão A tem a mesma amplitude que o diapasão B.
2. Ambos os diapasões usam a mesma caixa de ressonância.
3. O diapasão B tem a mesma frequência que o diapasão A.
4. A cor do som produzido por ambos os diapasões é a mesma.

Discussão
Após ser vibrado pela baqueta, o diapasão A vibra o ar ao seu redor, fazendo com que o ar também vibre na mesma frequência. Em seguida, o ar vibra o diapasão B. O diapasão B também vibra em sua frequência natural, mas sua amplitude de vibração é muito pequena e imperceptível a olho nu. Como a frequência natural do diapasão B é a mesma que a frequência de vibração do ar e a frequência do diapasão A, as moléculas de ar aumentam a amplitude de vibração do diapasão B. O diapasão B parece vibrar porque sua amplitude de vibração é visível a olho nu.
A resposta correta é C.

4. Um tubo de ressonância produz um zumbido alto pela primeira vez quando o comprimento da coluna de ar é de 17 cm e um zumbido alto pela segunda vez quando o comprimento da coluna de ar é de 51 cm. Se a frequência do diapasão utilizado for de 500 Hz, a velocidade de propagação do ar no tubo é de…

1. 138 m / s
2. 230 m / s
3. 340 m / s
4. 461 m / s

Discussão
O formato do tubo de ressonância é tal que uma extremidade é aberta e a outra é fechada, de modo que a distância entre os pontos do vértice e do antinó seja igual ao comprimento mínimo do tubo, que é igual a ¼ λ = λ/4.
Fórmula para o comprimento de um cilindro:
A distância entre os pontos nodais e os antinós em tubos de ressonância de extremidade aberta e fechada é satisfeita quando n é um número ímpar.   
 
Comprimento de onda para n₁ = 1 e L = 0,17 metros:
Comprimento de onda para n₂ = 3 e L = 0,51 metros:
A resposta correta é C.

Velocidade das ondas sonoras

5. Para medir a profundidade do oceano, um navio emite ondas ultrassônicas em direção ao fundo do mar. As ondas refletidas são recebidas por um detector no navio 12 segundos depois. Se a velocidade das ondas ultrassônicas na água for de 1200 m/s, então a profundidade do oceano pode ser considerada como sendo…

1. 7,2 km
2. 14,4 km
3. 21,6 km
4. 28,8 km

Discussão
Sabe-se que:
A onda refletida é recebida pelo detector no navio em 12 segundos. Portanto, 12 segundos é o tempo de ida e volta.
Intervalo de tempo (t) = 12 segundos / 2 = 6 segundos
A velocidade das ondas ultrassônicas na água (v) = 1200 m/s
Perguntado: Profundidade do mar (s)
Resposta:
Profundidade do mar (s):
s = vt
s = (1200 metros/segundo)(6 segundos) = 7200 metros = 7,2 quilômetros
A resposta correta é A.

6. Um trovão é ouvido 8 segundos após um relâmpago ser visto. Se a velocidade da luz é 3 x 10⁸ ^m /s e a velocidade do som no ar é 340 m/s, então a distância entre a fonte do relâmpago e o ouvinte pode ser estimada em…

1. 1,82 km
2. 2,72 km
3. 4,25 km
4. 7,24 km

Discussão
Sabe-se que:
Intervalo de tempo (t) do movimento do som = 8 segundos
Velocidade da luz (v luz) = 3 x 10⁸ metros/segundo
Velocidade do som no ar (v som) = 340 metros/segundo
Perguntado: Distância entre a fonte do raio e o ouvinte
Resposta:
A velocidade da luz é tão grande que a ocorrência e o aparecimento de um relâmpago podem ser considerados como ocorrendo simultaneamente.
Distância entre a fonte do raio e o ouvinte:
s = vt = (340 metros/segundo)(8 segundos) = 2720 metros = 2,72 km
A resposta correta é B.

7. Em um determinado local, um observador ouve um trovão 16,2 segundos após o aparecimento de um relâmpago. Se a velocidade da luz no ar é de 3 x 10⁸ ^m /s e a velocidade do som no ar nesse instante é de 343 m/s, então a distância estimada entre o local do relâmpago e o observador é de aproximadamente…

1. 5,5 km
2. 12,5 km
3. 25 km
4. 55 km

Discussão
Sabe-se que:
Intervalo de tempo (t) do movimento do som = 16,2 segundos
Velocidade da luz (v luz) = 3 x 10⁸ metros/segundo
Velocidade do som no ar (v som) = 343 metros/segundo
Perguntado: Distância entre o local do raio e o observador
Resposta:
A velocidade da luz é tão grande que a ocorrência e o aparecimento de um relâmpago podem ser considerados como ocorrendo simultaneamente.
Distância entre a fonte do raio e o ouvinte:
s = vt = (343 metros/segundo)(16,2 segundos) = 5556,6 metros = 5,5 km
A resposta correta é A.

frequência da onda sonora

8. A nota Dó produzida por uma corda de guitarra e a nota Dó produzida por um piano têm semelhanças porque…

1. frequência sonora
2. cor do som
3. amplitude do som
4. intensidade sonora

Discussão
A nota Dó de uma corda de guitarra e a nota Dó de um piano têm semelhanças em termos de frequência sonora ou altura.
A resposta correta é A.

Propagação de ondas sonoras

9. Durante o dia, o ar mais próximo do solo tem uma temperatura mais alta do que o ar mais distante do solo. À noite, ocorre o oposto; o ar mais próximo do solo tem uma temperatura mais baixa do que o ar mais distante do solo. Portanto…

1. Durante o dia, o som se propaga mais para cima do que horizontalmente.
2. À noite, o som se propaga mais para cima do que horizontalmente.
3. De dia ou de noite, o som se propaga em todas as direções.
4. De dia e de noite, o som se propaga mais horizontalmente do que verticalmente.

Discussão
Durante o dia, o ar mais próximo do solo tem uma temperatura mais alta do que o ar mais distante. Em outras palavras, durante o dia, o ar mais próximo do solo é mais quente do que o ar mais distante. O ar mais quente tem uma densidade menor, por isso se move para cima com mais facilidade. Portanto, durante o dia, o ar se move mais para cima. O som se propaga pelo ar e em todas as direções. No entanto, como o ar se move mais para cima durante o dia, o som também se propaga mais para cima.

Por outro lado, à noite, o ar não se move tanto para cima, então o som não se propaga tanto para cima. É por isso que sons distantes podem ser ouvidos à noite, enquanto são difíceis de ouvir durante o dia.
A resposta correta é A.