Enunciado

Desde que a amplitude seja suficientemente grande, o ouvido humano pode detectar ondas longitudinais no intervalo aproximado entre 20 Hz e 2000 Hz. a) Se você precisasse assinalar o inicio de cada configuração de onda completa com um ponto vermelho para o som de comprimento de onda longo e um ponto azul para o som de comprimento de onda curto, a que distância os pontos vermelhos estariam um do outro, e a que distancia os pontos azuis estariam um do outro? b) Na realidade, os pontos adjacentes em cada conjunto estariam longe o suficiente para que você pudesse medir a distância com uma régua? c) Suponha que você repetisse o item (a) na água, onde o som se propaga a 1480 m/s. A que distância estariam os pontos um do outro em cada conjunto? Você poderia realmente medir esa distância com uma régua?

Passo 1

A distância entre os pontos adjacentes é λ .

E sabemos que a velocidade é dada por   v   =   f λ .

O som de comprimento de onda tem o mais baixo frequência, 20,0   H z , e o som de comprimento de onda curto tem a frequência mais alta, 20,0   k H z = 20,0 × 10 3   H z .

Para o som no ar, a velocidade é de

v = 344   m / s

Passo 2

  1. A distancia dos pontos vermelhos é dada por
  2. λ = v f = 344   m / s 20,0   H z = 17,2   c m

    Passo 3

    E a distancia dos pontos azuis:

    λ = v f = 344   m / s 20,0 × 10 3   H z = 1,72   c m

    Passo 4

  3. Em cada caso, a separação pode ser facilmente medida com uma régua.
  4. Passo 5

  5. Repetindo a letra (a), agora com v = 1480   m / s , temos que:

A distancia dos pontos vermelhos são:

λ = v f = 1480   m / s 20,0   H z = 74   m

Passo 3

E a distancia dos pontos azuis são:

λ = v f = 1480   m / s 20,0 × 10 3   H z = 0,0740   m = 7,40   c m

Em cada caso, a separação pode ser facilmente medida com um metro, embora para os pontos vermelhos uma fita métrica longa seja mais conveniente.

Comprimentos de onda maiores correspondem a frequências menores. Quando a velocidade da onda aumenta, para um dado frequência, o comprimento de onda aumenta.

Resposta

  1. Pontos vermelhos: λ = 17,2   c m
  2. Pontos azuis: λ = 1,72   c m

  3. Pode ser facilmente medida com uma régua.
  4. Pontos vermelhos: λ = 74   m

Pontos azuis: λ = 7,40   c m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma onda sonora da formas s=s m c o s ( k x- ω t+ ϕ ) se propaga a 343m / s no ar em um tubo horizontal longo. Em um certo instante, a molécula A do ar, situada no ponto x=2,000m está com o deslocamen
A Figura mostra a leitura de um monitor de pressão montado em um ponto da trajetória de uma onda sonora de uma só frequência, propagando-se a 343m / s em um ar de massa específica homogênea 1,21k g /
Em missão de patrulha, um navio de guerra bate em uma mina, começa a incendiar e acaba explodindo. O marinheiro Abel pula n’água e começa a nadar para longe do navio destruído, enquanto o marinheiro B
Uma coluna de soldados mantém o passo ouvindo a banda que segue à frente. O ritmo da música é de 100 passos/minuto. Uma câmara de televisão mostra que apenas os soldados da frente e da retaguarda da c
Água escoa a 7,0m / s em um cano de 5,0c m de raio. Uma placa, de área igual à área de seção reta do cano, é repentinamente inserida para interromper o fluxo. Determine a força exercida sobre a placa.