Fisica 3 Ondas Campus - Campo Mourão

[pic 1]Universidade Tecnológica Federal do Paraná[pic 2]

Campus - Campo Mourão

Prof. Dr. Oscar Rodrigues dos Santos

Segundo Trabalho de Física 2

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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[pic 4]

1. 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 [pic 5]

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1. A sequência mostrada na Figura, é conduzido a uma frequência 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.

1. 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 frequência de 60,0 Hz e uma amplitude de 6,00 cm? R:512W

1. (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.

1. 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

1. 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.

1.  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.

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1. 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 frequência de 350 Hz. Qual é a distância traste a partir do final da guitarra mostrado na figura? R:a)3,7cm.

1. Um aparato simples para demonstrar a ressonância em uma coluna de ar é ilustrada na Figura abaixo. Um tubo vertical aberto em ambas as extremidades é parcialmente submerso na água, e um diapasão vibrando em uma frequência desconhecida é colocado perto do topo da tubulação. O comprimento L da coluna de ar pode ser ajustado pelo movimento do tubo vertical. As ondas sonoras geradas pelo diapasão são reforçadas quando L corresponde a uma freqüências de ressonância no tubo. Para certo tubo, o menor valor de L para os quais ocorre um pico na intensidade do som é 9,00 centímetros. Quais são (a) a freqüência do diapasão e (b) o valor de L para as próximas duas frequências de ressonância? R:a) 953Hz b) 0,270m, 0,450m.[pic 8]

1. Em um dia quando a temperatura atinge 50 ° F, qual é a temperatura em graus Celsius e Kelvin? R:10 0C e 283K

1. Uma ferrovia de aço tem um comprimento de 30.000 m quando a temperatura é de 0,0 ° C.  Qual é o seu comprimento quando a temperatura é 40,0 ° C? αaço = 11 x 10-6 0C-1

R:30013m.

1. Um anel de bronze com um diâmetro de 10,00 centímetros a 20,0 ° C quando aquecido desliza sobre uma haste de alumínio com um diâmetro de 10,01 centímetros a 20,0 ° C. Suponha que os coeficientes médios de expansão linear são constantes. (a) Qual a temperatura de refrigeração do conjunto para separara-los? Esta temperatura é atingível? (b) Se a haste alumínio for de 10,02 centímetros de diâmetro, qual seria a temperatura desejada? Dados:αAlumínio = 24 x 10-6 0C-1, αbronze= 19 x 10-6  0C-1 R: a) -1800C b) -376,190C

1. Determine a quantidade de calor necessária para transformar 1g de gela a -30 0C em vapor a 120 0C. R:3,11 x 103J.

7) Um cilindro contém 3,00 mol de gás hélio a uma temperatura de 300 K. (a) Se o gás é aquecido a volume constante, qual a quantidade de calor necessária para temperatura atingir 500 K? (b) Quanta energia deve ser transferida por calor para o gás à pressão constante, sofrer um aumento de temperatura de 500 K? R:7,5 x 103J, 12,5 x 103J.

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