Resolução da avaliação 2º C - Prova 1

Prova 1

1) Em um exame de audiometria, uma pessoa foi capaz de ouvir frequências entre 50 Hz e 3 kHz. Sabendo-se que a velocidade do som no ar é 340 m/s, qual o comprimento de onda correspondente ao som de maior frequência (mais agudo) que a pessoa ouviu? (dê a resposta em centímetros)

A maior frequência e de 3 kHz = 3000 Hz:

l = v/f

l = 340/3000 = 0,113 m

l = 11,3 cm

2) A faixa de emissão de rádio em frequência modulada, no Brasil, vai de, aproximadamente, 88 MHz a 108 MHz. Qual a razão entre o maior e o menor comprimento de onda desta faixa?

Ondas de rádio são ondas eletromagnéticas e sua velocidade é igual a aproximadamente a velocidade da luz no vácuo: c = 3 x 10⁸ m/s.

l = v/f

l₁ = 3 x 10⁸/88 x 10⁶

l₁ = 0,034 x 10² m

l₂ = 3 x 10⁸/108 x 10⁶

l₂ = 0,027 x 10² m

Razão é uma divisão:

l₁/l₂ = 0,034 x 10²/0,027 x 10²

l₁/l₂ = 1,25

3) A figura representa, num determinado istante, o valor (em escala arbitrária) do campo elétrico. E associado a uma onda eletromagnética que se propaga no vácuo, ao longo do eixo x, correspondente a um raio de luz de determinada cor.

A velocidade da luz no vácuo vale 3,0 x 10⁸ m/s. Qual é a freqência dessa luz em hertz?

f = v/l

O comprimento de onda, pelo gráfico, é de 6 x 10 ^{– 7} m:

f = 3,0 x 10⁸/6 x 10 ^{– 7}

f = 0,5 x 10¹⁵ Hz

4) De modo bem simplificado, podemos dizer que, ao emitir um som (bater uma palma, por exemplo), você altera a pressão sobre as moléculas de ar próximas, que passam a se mover para frente e para trás em torno da posição de equilíbrio. Neste vaivém elas atingem outras moléculas de ar que estão próximas a elas e esta perturbação da pressão vai então se deslocando. Este pulso é transversal ou longitudinal? Justifique.

            O pulso é longitudinal, a oscilação das moléculas de ar, por onde a onda sonora passa, tem a mesma direção de propagação da onda.

5) Numa tempestade, primeiro vemos o raio e só depois de um tempo ouvimos o trovão. Explique este fenômeno observado com referência em seus studos sobre ondas.

            Tal fenômeno ocorre pois a velocidade da luz é altíssima, cerca de 300 mil km/s no vácuo, e na atmosfera é próximo deste valor. Já o som possui velocidade de cerca de 300 m/s, variando conforme a temperatura e a densidade da atmosfera.