P2 - Física Geral 2 - 2023-2

Unidade Acadêmica de Física – UAF Segunda Avaliação de Física Geral II 2023.2 Professor: Danieverton Moretti Nome do(a) aluno(a): Data: 1) (1,0 ponto) SOBRE O TRABALHO - Considere, no SI, uma onda de pressão dada por p(x, t) = 0,7sen(2x – 680t – π/2) que se propaga no ar. a) Calcule, no SI, a amplitude máxima da onda de deslocamento s0. b) Calcule o módulo de compressibilidade B. Dados: densidade do ar é aproximadamente 0,0013 g/cm3 e p0 = 20μp0. 2) (2,0 pontos) INTENSIDADE E NÍVEL DE INTENSIDADE - Considere uma pessoa usando um megafone que foi engenhosamente projetado para emitir toda sua energia sonora uniformemente no hemisfério frontal a ele, ou seja, "para frente". A intensidade deste megafone, a 20 m de distância é 10−3W/m2. Quando se despreza possíveis reflexões das ondas no solo e/ou demais obstáculos, a intensidade desse sistema pode ser razoavelmente modelada por I = P/2πr2, em que P é a potência do megafone. Calcule: a) o nível de intensidade a 20 m. b) A potência acústica total emitida pelo megafone. c) A distância em que o nível de intensidade atingirá o limiar de audição dolorosa, 120 dB (I0 = 1W/m2) (explique seus cálculos). 3) (2,0 pontos) EFEITO DOPPLER I e BATIMENTOS - Na figura abaixo temos a representação de duas pessoas que podem caminhar ao longo do eixo x (alguns dados úteis estão indicados na figura). Uma delas encontra-se mais próxima à parede, sempre caminhando para a direita e está com uma diapasão que emite continuamente som na frequência f0 = 440 Hz. Calcule: a) A frequência de batimento que a pessoa do esquerda observa ("ouve") quando ela se distancia da parede e b) idem, mas agora quando ela está se aproximando da parede (apenas a situação em que ela ainda esteja à esquerda da pessoa com o diapasão) (explique seus cálculos). 4) (2,0 pontos) EFEITO DOPPLER II - Em um filme de comédia, dois aviões (1 e 2) estão, infelizmente, sobrevoando em sentidos opostos, com velocidades de magnitudes V e V2. Além disto, na região há incidência de vento. O avião 1 está contra o vento, que possui velocidade V. Assim que o piloto do avião 1 nota a presença do avião 2, ele aciona a buzina, que possui frequência f0. Qual a frequência da buzina ouvida pelo piloto do avião 2? (explique seus cálculos) 5) (3,0 pontos) EFEITO DOPPLER III - Um fonte sonora de frequência conhecida f0 caiu, acidentalmente, das mãos do pessoal responsável por realizar experimentos de acústica no topo de um edifício alto. Após um tempo, o pessoal ouviu uma frequência f'. Pergunta-se: a) f' é maior ou menor do que f0? Justifique! b) No instante em que o pessoal ouviu f', qual a distância percorrida pela fonte sonora desde o início da queda? c) Usando o resultado do item anterior, faça o limite em que a velocidade do som seja infinitamente grande e discuta (fisica e matematicamente) seu resultado.(explique seus cálculos). Utilize APENAS sua calculadora científica ou equivalente!