Ondas I

1) Uma corda uniforme tem uma massa de 0,300 kg e um comprimento de 6,00 m (Fig. 16.12). O cabo passa por uma polia e suporta um objeto de 2,00 kg. Encontre a velocidade de um pulso que viaja ao longo deste cabo. R:19,8m/s

2) Uma onda senoidal viaja na direção x positiva tem um amplitude de 15,0 cm e comprimento de onda de 40,0 cm, e uma freqüência de 8,00 Hz. O deslocamento vertical do meio é 15,0 cm, como mostrado na Figura. (a) Encontre o número angular k da onda, o período T, a frequência angular, velocidade da onda. (b) determinar a constante de fase, e escreva uma expressão geral a função de onda. R:a)0,157rad/cm, 0,125s, 50,3 rad/s, 320cm/s b) π/2

3) A seqüência mostrada na Figura, é conduzido a uma freqüência de 5,00 Hz. A amplitude do movimento é de 12,0 cm, e a velocidade da onda é 20,0 m / s. Determine a frequência angular e o número de onda k para esta onda. R:31,4rad/s, 1,57rad/m.

4) A corda está sob uma tensão de 80,0 N e possui densidade linear de 5 x 10-2Kg/m. Quanta energia por unidade de tempo deve ser fornecida para gerar ondas senoidais na freqüência de 60,0 Hz e uma amplitude de 6,00 cm? R:512W

5) (a) Encontre a velocidade do som na água, que tem um módulo de elasticidade volumétrica de 2,1 x 109 N/m2 e uma densidade de 1,00 x 103 kg/m3. (b) Os golfinhos usam ondas sonoras para localizar alimentos. Experimentos têm mostrado que um golfinho pode detectar um alvo de 7,5 centímetros a 110 m distância, mesmo em águas turvas. Quanto tempo passa entre o momento em que o golfinho emite um pulso de som e o momento que o golfinho ouve sua reflexão e, assim, detecta o alvo distante? R:a) 1,4km/s, b) 0,16s.

6) O som mais fraco que o ouvido humano consegue detectar com uma frequência de 1 000 Hz corresponde a uma intensidade de cerca de 1,00 x 10-12 W/m2 o limite de chamados de audição. O mais alto som que o ouvido pode tolerar nesta freqüência correspondem a uma intensidade de cerca de 1,00 W/m2 o limiar da dor. Determine a amplitude de pressão e o deslocamento associado com esses dois limites. R:a)2,87 x 10-5 N/m2, b)1,11 x 10-11 m

7) Duas máquinas idênticas estão posicionados a mesma distância de um trabalhador. A intensidade do som emitido por cada máquina na localização do trabalhador é de 2,0 x 10 7 W/m2. Verificar o nível do som ouvido pelo trabalhador (a) quando uma máquina é ligada e (b) quando ambas as máquinas estão em funcionamento. R:a)53dB, b)56dB.

8) Uma fonte pontual emite ondas de som com uma potência média de 80,0 W. (a) Encontre a intensidade a 3,00 m da fonte. (b) Encontre a distância em que o nível do som é de 40 dB. R:a)0,707 W/m2, b) 2,52 x 104m.

9) Um morcego, movendo-se a 5,00 m/s, está perseguindo um inseto voador. Se o morcego emite uma frequência de 40,0 kHz e recebe de volta uma eco de 40,4 kHz, a que velocidade relativa o morcego se desloca na direção do inseto? (Velocidade de som no ar é 343 m/s.) R: 1,5m/s.

10) A corda E no alto de uma guitarra de 64,0 centímetros de comprimento e tem uma frequência fundamental de 330 Hz. Ao pressionar no primeiro traste (Fig.), a corda é encurtada de modo que desempenha um nota F que tem uma freqüência de 350 Hz. Qual é a distância traste a partir do final da guitarra mostrado na figura? R:a)3,7cm.

11) Um aparato