2ª Série de Problemas

Sugestões para os problemas

  1. a) frequência [f](em Hz ou s-1) é o número de oscilações por segundo.
        comprimento de onda [cdo] é a distância entre picos (ou entre vales), e a velocidade de propagação é v(ms-1) = cdo(m).f(s-1) .
    b) comprimento de onda [cdo] é a distância entre pontos de máxima pressão.
    c) ...aula teórica 3
    d) razão simples entre números (nota: P_atm = 101300 Pa)
  2. a) a ranhura, no mesmo plano de vibração da corda, limita algum movimento desta ?
    b) poderá ser alterada a frequência ou a velocidade de propagação das ondas na corda, pelo facto desta passar numa ranhura ?
        então e o cdo ? A amplitude será alterada para quanto ?
    c) se a ranhura estiver horizontal, no ponto de passagem pode a corda vibrar na vertical ?
    d) como é que o som é produzido pela corda ? a intensidade do som tem algo a ver com a amplitude da vibração ?
    e) lembre-se que as ondas sonoras são longitudinais, isto é, correspondem a oscilações na mesma direcção em que a onda se propaga.
  3. idêntico à alínea a) do problema 1.
  4. a) pode assumir que nesse período de tempo que dura uma emissão, o morcego emitiu, por ex., 100 ondas (100 períodos).
        Será então simples calcular a frequência e o cdo (V=Veloc_som=344 m/s).
    b) tem que admitir que a distância máxima corresponde à distância a que pode estar um objecto para que um pulso volte,
         antes de dar início à emissão de um novo pulso.
    c) ...logo o cdo tem de ser aproximadamente 5 mm.
  5. a) Assuma que 110 Hz corresponde à onda fundamental. Como a corda está fixa nos extremos, o cdo é determinado pelo
         comprimento da corda (distância entre os pontos que estão fixos).
    b) o cdo da onda na corda não depende de estar ou não afinada. Quando se estica a corda, o que é que varia ? (pense na tensão na corda)
    c) é só aplicar a expressão deduzida na aula teórica 4.
    d) f_n = n f_1
    e),f) Batimentos corresponde à frequência da onda de batimento, ou onda envolvente, resultante da sobreposição de
            ondas com frequências muito próximas (bat.=|f1 - f2|).
  6. a) a frequência na corda 2 tem que ser idêntica à frequência na corda 1.
    b) razão entre as densidades pode ser obtida a partir da razão entre as velocidades...
    c) para manter uma onda estacionária, e se a corda 1 tem o tamanho da onda nessa corda, então o ponto de ligação entre
        as cordas terá que ser um nó. Como é um nó para a corda 1, também tem que ser um nó para a corda 2.
        Para a corda 2, também se tem que ter um nó no extremo direito, fixo. Qual é, para um dado cdo, o comprimento mínimo
        que tem que ter uma corda fixa nas extremidades (os dois nós) ? (basta meia onda...)