Física II

Atividade de avaliação a distância 1 (AD1)

Nome do aluno (a): LUIZ ANTONIO DE SOUZA

Disciplina: Física II

Professor: JORGE CLAUDIO DA SILVA PINTO

Data: 16/04/2014

Unidades: 1 e 2

Questão 1: A figura desta questão representa o deslocamento de uma onda no sentido positivo do eixo x, com uma amplitude de 15 cm, freqüência de 8 Hz e comprimento de onda de 40 cm. Considere que em , e e escreva a função de onda para esse deslocamento.

y(cm)

x(cm)

(Valor da questão: 2,0 pontos)

Solução:

A partir das informações  = 40cm e f=8 Hz, dadas no problema, tem-se que:

k=2π/=k=2π/40=0,157rad/cm

t=1/v=1/8=0,125 s

w=2π/t=2π/0,125=50,3 rad/s

v=1/=(8)(40)=320 cms

v= = (8)(40)=320cm/s

Assim,

y(x,t)=Acos(kx-ωt+δ)

para: x=0,t=0→y(0,0)=15cm (dado do problema), temos:

y(0,0)=Acos(δ)=15cm,mas A=15cm→cos⁡(δ)=1→δ=0º→

Substituindo os valores calculados para A, k e ω, na expressão temos a função:

y(x,t)=15cos⁡(0,157x-50,3t)

A função da onda y(x,t) será dada em cm.

Questão 2: Na figura desta questão, dois blocos idênticos (massas iguais), A e B, estão suspensos presos à extremidade livre de uma mola. O sistema massas-mola se encontra em equilíbrio estático ( ), ou seja, não há oscilação. Num determinado instante, rompe-se o fio que une os blocos A e B. Após o rompimento do fio, o bloco A entra em M.H.S. com amplitude de 20 cm. Adote e determine o período de oscilação do bloco A.

(Valor da questão: 2,0 pontos)

Resolução:

Antes do fio se romper, o que deforma a mola são os pesos dos blocos.

Pa + Pb = k.x

mg + mg = kx

2mg = kx ( I )

Depois que rompe o fio, o bloco A realiza MHS , e causa uma deformação x'

Pa = kx'

mg = kx' ( II )

Subtraindo I de II:

2mg - mg = kx - kx'

mg = k(x-x')

x-x' = amplitude

mg = kA

(m/k) =(A/g) ( III)

T =2π√((A/g))

substituindo por III

T =2π√((A/g))

T =2π√((0,2)/9,8))

T =≅0,89 s

Questão 3: Uma fonte sonora emite som com uma potência de 5 W e freqüência de 400 Hz que se distribui isotropicamente (em todas as direções) a partir da fonte emissora. Considere que uma pessoa esteja parada a 10 m de distância da fonte e determine:

a)(1,00) O nível sonoro, em dB, ao qual a pessoa está submetida.

b)(1,00) A que distância a pessoa ouvirá 20 dB abaixo do encontrado em (a).

(Valor da questão: 2,0 pontos).

Resolução:

a)

I=P/(4πr^2 )→I=5/(4π(10)^2 )=I=5/1256=0,004W/m^2 =I=4*〖10〗^(-3W)/m^2

B=(10 log⁡(4*〖10〗^(-3) ))/(1*〖10〗^(-12) )→B=96db

b)

76=10 log⁡(x/1*〖10〗^(-12) )→76/10=log⁡(x/(1*〖10〗^(-12))

76=10 log⁡(x/1*〖10〗^(-12) )→76/10=log⁡(x/(1*〖10〗^(-12))

7,6=