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Ondas Sonoras e Acústica  

1. (Unesp 2001) O gráfico da figura indica, no eixo das ordenadas, a intensidade de uma fonte sonora, I, em watts por metro quadrado (W/m2), ao lado do correspondente nível de intensidade sonora,  em decibéis (dB), percebido, em média, pelo ser humano. No eixo das abscissas, em escala logarítmica, estão representadas as freqüências do som emitido. A linha superior indica o limiar da dor - acima dessa linha, o som causa dor e pode provocar danos ao sistema auditivo das pessoas. A linha inferior mostra o limiar da audição - abaixo dessa linha, a maioria das pessoas não consegue ouvir o som emitido.  

 Suponha que você assessore o prefeito de sua cidade para questões ambientais. a) Qual o nível de intensidade máximo que pode ser tolerado pela municipalidade? Que faixa de freqüências você recomenda que ele utilize para dar avisos sonoros que sejam ouvidos pela maior parte da população? b) A relação entre a intensidade sonora, I, em W/m2, e o nível de intensidade, ’, em dB, é  onde

. Qual a intensidade de um som, em W/m2, num lugar onde o seu nível de intensidade é 50 dB?Consultando o gráfico, você confirma o resultado que obteve?   2. (Unitau 95) O ouvido humano pode detectar intensidades sonoras que vão de . Usando como intensidade de referência , determine os níveis de intensidade sonora em decibéis  TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO(Cesgranrio 2000) Quando o ouvido humano é submetido continuamente a ruídos de nível sonoro superior a 85dB, sofre lesões irreversíveis. Por isso, o Ministério do Trabalho estabelece o tempo máximo diário que um trabalhador pode ficar exposto a sons muito intensos. Esses dados são apresentados a seguir: Nível sonoro (dB): 85Tempo máximo de exposição(h): 8 Nível sonoro (dB): 90Tempo máximo de exposição(h): 4 Nível sonoro (dB): 95

Tempo máximo de exposição(h): 2Nível sonoro (dB): 100Tempo máximo de exposição(h): 1 Observe-se, portanto, que a cada aumento de 5dB no nível sonoro, o tempo máximo de exposição cai para a metade. Sabe-se ainda que, ao assistir a um show de rock, espectadores próximos às caixas de som estão expostos a um nível sonoro de 110dB.  3. O nível de intensidade sonora (N) é expresso em decibéis (dB) por:

 onde: I = intensidade sonora fornecida pela caixa de som;Io = intensidade-padrão, correspondente ao limiar da audição (para o qual N=0). Para o nível de intensidade N=120dB, a intensidade sonora, fornecida pela caixa de som, deverá ser de:

  4. (Ufmg 2000) Ao tocar um violão, um músico produz ondas nas cordas desse instrumento. Em conseqüência, são produzidas ondas sonoras que se propagam no ar.Comparando-se uma onda produzida em uma das cordas do violão com a onda sonora correspondente, é CORRETO afirmar que as duas têma) a mesma amplitude.b) a mesma freqüência.c) a mesma velocidade de propagação.d) o mesmo comprimento de onda.   5. (Fei 96) O aparelho auditivo humano distingue no som 3 qualidades, que são: altura, intensidade e timbre. A altura é a qualidade que permite a esta estrutura diferenciar sons graves de agudos, dependendo apenas da freqüência do som. Assim sendo, podemos afirmar que:a) o som será mais grave quanto menor for sua freqüênciab) o som será mais grave quanto maior for sua freqüênciac) o som será mais agudo quanto menor for sua freqüênciad) o som será mais alto quanto maior for sua intensidadee)o som será mais alto quanto menor for sua freqüência   6. (Fuvest 2002) O som de um apito é analisado com o uso de um medidor que, em sua tela, visualiza o padrão apresentado na figura a seguir. O gráfico representa a variação da pressão que a onda sonora exerce sobre o medidor, em função do tempo, em .

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Analisando a tabela de intervalos de freqüências audíveis, por diferentes seres vivos, conclui-se que esse apito pode ser ouvido apenas por 

 a) seres humanos e cachorrosb) seres humanos e saposc) sapos, gatos e morcegosd) gatos e morcegose) morcegos   7. (Ita 97) Um violinista deixa cair um diapasão de freqüência 440Hz. A freqüência que o violinista ouve na iminência do diapasão tocar no chão é de 436Hz. Desprezando o efeito da resistência do ar, a altura da queda é:Dado:velocidade do som = 330 m/sa) 9,4 mb) 4,7 mc) 0,94 md) 0,47 me) Inexistente, pois a freqüência deve aumentar à medida que o diapasão se aproxima do chão.   8. (Ita 2003) Quando em repouso, uma corneta elétrica emite um som de freqüência 512 Hz. Numa experiência acústica, um estudante deixa cair a corneta do alto de um edifício. Qual a distância percorrida pela corneta, durante a queda, até o instante em que o estudante detecta o som na freqüência de 485 Hz? (Despreze a resistência do ar).a) 13,2 m b) 15,2 m c) 16,1 md) 18,3 m e) 19,3 m   9. (Puc-rio 2000) Considere as seguintes afirmações a respeito de uma onda sonora: I) É uma onda longitudinal.II) A densidade das moléculas no meio oscila no espaço.III) A velocidade de propagação independe do meio. Quais dessas afirmações são verdadeiras?a) I, II e IIIb) I e IIc) I e IIId) II e IIIe) nenhuma delas   10. (Puc-rio 2000) Quanto maior a amplitude de uma onda, maior sua (seu):

a) intensidade.b) freqüência.c) comprimento de onda.d) velocidade de propagação.e) período.

11. (Puccamp 2001) Quando se ouve uma orquestra tocando uma sonata de Bach, consegue-se distinguir diversos instrumentos, mesmo que estejam tocando a mesma nota musical. A qualidade fisiológica do som que permite essa distinção éa) a altura.b) a intensidade.c) a potência.d) a freqüência.e) o timbre.   12. (Pucmg 97) Um tubo sonoro está no ar (Vsom = 320 m/s) e emite um som fundamental de frequência 80Hz. Os dois harmônicos seguintes são emitidos com frequência respectivamente iguais a 240Hz e 400Hz. Leia atentamente as afirmativas a seguir:I.   O tubo é certamente fechado em uma das extremidades.II.  O tubo  só emite harmônicos de ordem ímpar.III. O tubo possui 1,0 m de comprimento. Assinale:a) se todas as afirmativas estiverem corretas.b) se todas as afirmativas estiverem incorretas.c) se apenas as afirmativas I e II estiverem corretas.d) se apenas as afirmativas I e III estiverem corretas.e) se apenas as afirmativas II e III estiverem corretas.   13. (Pucmg 97) Leia com atenção os versos adiante, de Noel Rosa. "Quando o apitoDa fábrica de tecidosvem FERIR os meus ouvidosEu me lembro de você." Quais das características das ondas podem servir para justificar a palavra FERIR?a) velocidade e comprimento de onda.b) velocidade e timbre.c) frequência e comprimento de onda.d) frequência e intensidade.e) intensidade e timbre.   14. (Pucmg 97) As vozes de dois cantores, emitidas nas mesmas condições ambientais, foram representadas em um osciloscópio e apresentaram os aspectos geométricos indicados a seguir. 

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 A respeito dessas ondas, foram feitas várias afirmativas: 1. As vozes possuem timbres diferentes.2. As ondas possuem o mesmo comprimento de onda.3. Os sons emitidos possuem alturas iguais.4. As ondas emitidas possuem a mesma freqüência.5. os sons emitidos possuem a mesma intensidade.6. As ondas emitidas possuem amplitudes diferentes.7. O som indicado em A é mais agudo do que o indicado em B.8. Os períodos das ondas emitidas são iguais. O número de afirmativas CORRETAS é igual a:a) 3b) 4c) 5d) 6e) 7   15. (Pucmg 99) Em linguagem técnica, um som que se propaga no ar pode ser caracterizado, entre outros aspectos, por sua altura e por sua intensidade. Os parâmetros físicos da onda sonora que correspondem às características mencionadas são, RESPECTIVAMENTE:a) comprimento de onda e velocidadeb) amplitude e velocidadec) velocidade e amplituded) amplitude e freqüênciae) freqüência e amplitude   16. (Pucpr) Sobre conceitos e aplicações da Acústica, assinale a alternativa INCORRETA:a) Ondas sonoras são ondas mecânicas longitudinais.b) As ondas sonoras propagam-se mais rapidamente nos sólidos e líquidos do que nos gases.c) Quanto mais grave for o som emitido, maior será a freqüência da onda sonora respectiva.d) Na extremidade aberta de um tubo sonoro que produz um harmônico, há um ventre de onda sonora estacionária.e) O timbre de uma onda sonora pode identificar a fonte sonora que o produziu.   17. (Uece 96) O "nível de intensidade sonora" N é medido numa escala logarítmica, e está relacionada com a intensidade física I da onda pela expressão: 

 Um cachorro ao ladrar emite um som cujo nível de intensidade é 65dB. Se forem dois cachorros latindo ao mesmo tempo, em uníssono, o nível de intensidade será: (use log2=0,30)a) 65 dBb) 68 dBc) 85 dBd) 130 dB   18. (Uel 97) Considere as afirmações a seguir. I. O eco é um fenômeno causado pela reflexão do som num anteparo.

II. O som grave é um som de baixa freqüência.III. Timbre é a qualidade que permite distinguir dois sons de mesma altura e intensidade emitidos por fontes diferentes. São corretas as afirmações.a) I, apenas.b) I e II, apenas.c) I e III, apenas.d) II e III, apenas.e) I, II e III.   19. (Ufc 2002) O nível sonoro, medido em unidades de decibéis (dB), de uma onda sonora de intensidade I é definido como                                 onde  foi escolhida como uma intensidade de referência, correspondente a um nível sonoro igual a zero decibéis. Uma banda de rock pode conseguir, com seu equipamento de som,  um nível sonoro , a uma distância de 40 m das caixas acústicas. A potência do som produzido na condição acima, por essa banda (aqui considerada uma fonte puntiforme e isotrópica) é, em watts, aproximadamente:a) 20.000b) 10.000c) 7.500d) 5.000e) 2.500   20. (Uff 99) Ondas sonoras emitidas no ar por dois instrumentos musicais distintos, I e II, têm suas amplitudes representadas em função do tempo pelos gráficos abaixo. 

 A propriedade que permite distinguir o som dos dois instrumentos é:a) o comprimento de ondab) a amplitudec) o timbred) a velocidade de propagaçãoe) a freqüência

21. (Ufg 2001) Sons musicais podem ser gerados por instrumentos de cordas, como, por exemplo, o contrabaixo, violão, violino, etc. O comprimento das cordas define a faixa de freqüência em cada um desses instrumentos. Neles, (    ) os sons são gerados por ondas estacionárias, produzidas nas cordas.

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(    ) cada corda vibra originando uma onda sonora com freqüência igual à freqüência de oscilação da corda.(    ) a onda mecânica transversal na corda produz uma onda sonora transversal.(    ) as freqüências dos sons gerados serão menores quanto menor for o comprimento da corda.   22. (Ufmg 2002) Mariana pode ouvir sons na faixa de 20Hz a 20kHz.Suponha que, próximo a ela, um morcego emite um som de 40kHz.Assim sendo, Mariana não ouve o som emitido pelo morcego, porque esse som tema) um comprimento de onda maior que o daquele que ela consegue ouvir.b) um comprimento de onda menor que o daquele que ela consegue ouvir.c) uma velocidade de propagação maior que a daquele que ela consegue ouvir.d) uma velocidade de propagação menor que a daquele que ela consegue ouvir.   23. (Ufpe 2003) O menor intervalo de tempo para que o cérebro humano consiga distinguir dois sons que chegam ao ouvido é, em média, 100 ms. Este fenômeno é chamado persistência auditiva. Qual a menor distância que podemos ficar de um obstáculo para ouvir o eco de nossa voz?Dado: velocidade do som no ar = 330 m/s.a) 16,5 mb) 17,5 mc) 18,5 md) 19,5 me) 20,5 m   24. (Ufpr 2002) A respeito das ondas sonoras, é correto afirmar: (01) São ondas longitudinais.(02) Propagam-se no vácuo.(04) No ar, as de maior freqüência têm maior velocidade.(08) O fenômeno da difração permite explicar o fato de o som contornar obstáculos.(16) Efeito Doppler é o fenômeno no qual a freqüência de uma onda sonora percebida por um observador é diferente da emitida pela fonte, devido ao movimento relativo entre eles.(32) No ar, uma onda de comprimento de onda igual a 1,0m tem a mesma freqüência que outra de comprimento de onda igual a 2,0m.   25. (Ufrs 96) Dois sons no ar com a mesma altura diferem em intensidade. O mais intenso tem, em relação ao outro,a) apenas maior freqüência.b) apenas maior amplitude.c) apenas maior velocidade de propagação.d) maior amplitude e maior velocidade de propagação.e) maior amplitude, maior freqüência e maior velocidade de propagação.   26. (Ufrs 2002) A menor intensidade de som que um ser humano pode ouvir é da ordem de . Já a maior intensidade suportável (limiar da dor) situa-se em torno de

.Usa-se uma unidade especial para expressar essa grande variação de intensidades percebidas pelo ouvido humano: o

bel (B). O significado dessa unidade é o seguinte: dois sons diferem de 1 B quando a intensidade de um deles é 10 vezes maior (ou menor) que a do outro, diferem de 2 B quando essa intensidade é 100 vezes maior (ou menor) que a do outro, de 3 B quando ela é 1000 vezes maior (ou menor) que a do outro, e assim por diante. Na prática, usa-se o decibel (dB), que corresponde a 1/10 do bel. Quantas vezes maior é, então, a intensidade dos sons produzidos em concertos de rock (110 dB) quando comparada com a intensidade do som produzido por uma buzina de automóvel (90 dB)?a) 1,22.b) 10.c) 20.d) 100.e) 200.   27. (Ufrs 2002) Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo a seguir, na ordem em que elas aparecem. Os radares usados para a medida da velocidade dos automóveis em estradas têm como princípio de funcionamento o chamado efeito Doppler. O radar emite ondas eletromagnéticas que retornam a ele após serem refletidas no automóvel. A velocidade relativa entre o automóvel e o radar é determinada, então, a partir da diferença de ..... entre as ondas emitida e refletida. Em um radar estacionado à beira da estrada, a onda refletida por um automóvel que se aproxima apresenta ...... freqüência e ........ velocidade, comparativamente à onda emitida pelo radar. a) velocidades - igual - maiorb) freqüências - menor - igualc) velocidades - menor - maiord) freqüências - maior - iguale) velocidades - igual - menor   28. (Ufsc 2002) Dois músicos se apresentam tocando seus instrumentos: uma flauta e um violino. A flauta e o violino estão emitindo sons de mesma altura, mas de intensidades diferentes - a intensidade do som do violino é maior do que a intensidade do som da flauta. Uma pessoa, cega, encontra-se a uma mesma distância dos dois instrumentos, estando a flauta à sua direita e o violino à sua esquerda. A pessoa é capaz de distinguir os sons de um violino e de uma flauta. Considerando a situação descrita, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. É possível perceber que o violino está à sua esquerda e que a flauta está à sua direita, devido aos timbres diferentes dos sons emitidos pelos dois instrumentos.02. A pessoa é capaz de perceber que o violino está à sua esquerda e que a flauta está à sua direita, porque o som que está sendo emitido pelo violino é mais agudo e o som da flauta é mais grave.04. É possível a pessoa perceber que os dois instrumentos estão emitindo a mesma nota musical, porque uma nota musical é caracterizada pela sua freqüência.08. O som que está sendo emitido pelo violino tem a mesma freqüência do som que está sendo emitido pela flauta; por isso, a pessoa percebe que são de mesma altura.16. A forma da onda sonora do violino é diferente da forma da onda sonora da flauta; por isso, os sons desses instrumentos apresentam timbres diferentes.

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32. O som que está sendo emitido pelo violino é mais alto do que o som que está sendo emitido pela flauta.64. Na linguagem vulgar, dizemos que a pessoa percebe o som do violino "mais forte" do que o som da flauta.   29. (Ufv 2000) Em alguns filmes de ficção científica a explosão de uma nave espacial é ouvida em outra nave, mesmo estando ambas no vácuo do espaço sideral. Em relação a este fato é CORRETO afirmar que:a) isto não ocorre na realidade pois não é possível a propagação do som no vácuo.b) isto ocorre na realidade pois, sendo a nave tripulada, possui seu interior preenchido por gases.c) isto ocorre na realidade uma vez que o som se propagará junto com a imagem da mesma.d) isto ocorre na realidade pois as condições de propagação do som no espaço sideral são diferentes daquelas daqui da Terra.e) isto ocorre na realidade e o som será ouvido inclusive com maior nitidez, por não haver no meio material no espaço sideral.   30. (Unaerp 96) Além do dano que podem causar à audição, os sons fortes têm vários outros efeitos físicos. Sons de 140 decibéis (dB) (som de um avião a jato pousando) podem produzir numerosas sensações desagradáveis; entre elas, perda de equilíbrio e náusea. A unidade Bel (B), utilizada no texto, representa:a) a freqüência do som.b) a intensidade física do som.c) o nível sonoro do som.d) a potência do som.e) o timbre do som.   31. (Unifesp 2002) Se você colocar a sua mão em forma de concha junto a um de seus ouvidos, é provável que você ouça um leve ruído. É um ruído semelhante ao que se ouve quando se coloca junto ao ouvido qualquer objeto que tenha uma cavidade, como uma concha do mar ou um canudo. A fonte sonora que dá origem a esse ruídoa) é o próprio ruído do ambiente, e a freqüência do som depende do material de que é feita a cavidade.b) são as partículas do ar chocando-se com as paredes no interior da cavidade, e a freqüência do som depende da abertura dessa cavidade.c) é o próprio ruído do ambiente, e a freqüência do som depende da área da abertura dessa cavidade.d) são as partículas do ar chocando-se com as paredes no interior da cavidade, e a freqüência do som depende da forma geométrica da cavidade.e) é o próprio ruído do ambiente, e a freqüência do som depende da forma geométrica da cavidade.

RESPOSTAS

3. [B] 4. [B] 5. [A] 6. [D] 7. [D] 8. [D] 9. [B] 10. [A] 11. [E] 12. [A] 13. [D] 14. [D] 15. [E] 16. [C] 17. [B] 18. [E] 19. [A] 20. [C] 21. V V F F 22. [B] 23. [A] 24. V F F V V F 25. [B] 26. [D] 27. [D] 28. V F V V V F V 29. [A] 30. [C] 31. [E]