Exercícios Resolvidos de Tubos Sonoros

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Enunciado

Sobre os modos normais de vibração do ar no interior de um tubo, assinale a alternativa correta.

(a) A amplitude da pressão é sempre máxima (ventre) em uma extremidade aberta.

(b) Se uma extremidade é aberta e outra é fechada, cada modo tem pontos de desloamento nulo (nós) e pontos de amplitude máxima (ventres) em mesma quantidade.

(c) Se ambas extremidades são abertas, cada modo tem mais pontos de deslocamento nulo (nós) que pontos de deslocamento máximo ou mínimo (ventres).

(d) Sua frequência não depende do comprimento do tubo.

(e) Quanto mais longo o tubo, maiores serão suas frequências.

Passo 1

Vamos analisar todas as alternativas!

(a) A amplitude da pressão é sempre máxima (ventre) em uma extremidade aberta.

Opa! A extremidade aberta está voltada para a atmosfera! Aí que tá o pulo do gato: a pressão na atmosfera não oscila. Então na extremidade aberta temos um NÓ de pressão, enquanto temos um ANTINÓ de deslocamento. Alternativa falsa!

(b) Se uma extremidade é aberta e outra é fechada, cada modo tem pontos de desloamento nulo (nós) e pontos de amplitude máxima (ventres) em mesma quantidade.

Essa é verdadeira! Dá uma olhada nesse figura:

Em todos os casos o número de antinós é igual ao número de nós.

(c) Se ambas extremidades são abertas, cada modo tem mais pontos de deslocamento nulo (nós) que pontos de deslocamento máximo ou mínimo (ventres).

Essa é falsa! Olha aqui pra essa outra figura:

Com as duas extremidades abertas, temos mais antinós que nós.

(d) Sua frequência não depende do comprimento do tubo.

A frequência pro tubo aberto é:

f n = 2 n 4 v l

E pro tubo fechado:

f n = ( 2 n - 1 ) 4 v l

Com n = 1 , 2,3 , 4 …

Então a frequência depende sim do comprimento do tubo. Alternativa falsa!

(e) Quanto mais longo o tubo, maiores serão suas frequências.

Vamos olhar de novo pras fórmulas de frequência no tubo aberto e fechado:

f n = 2 n 4 v l

f n = ( 2 n - 1 ) 4 v l

Tá vendo que o comprimento l tá no denominador? Então quanto maior o comprimento menor a frequência. Alternativa errada!

Resposta

Letra B.

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