Exercícios Resolvidos de Física - Ondas e Acústica com Cálculos Detalhados

Determinado construtor de instrumentos de corda luthier deseja construir um instrumento de forma que uma corda de densidade linear 03 gm tracionada de 675 N consiga produzir uma frequência de 734 Hz no 4 modo harmônico Qual o comprimento da corda necessário para tal Dê sua resposta em m A amplitude máxima de pressão Δpm que o ouvido humano pode suportar associada a sons muito altos é da ordem de 287 Pa muito menor portanto que a pressão normal do ar aproximadamente 105 Pa Qual é a amplitude do deslocamento sm correspondente supondo que a massa específica do ar é ρ 121 kgm3 a frequência do som é 1220 Hz e a velocidade do som é 343 ms Um observador se encontra à 13 de um altofalante e 05 de outro altofalante que emitem sons em fase Se a frequência do som enviado é de 422 e a velocidade do som neste local é de vs ms determine a diferença de fase dos sons provenientes dos dois alto falantes na posição deste observador Determinado som é percebido com um nível sonoro de 78 dB a uma distância de 43 m de uma fonte sonora Determine a potência da fonte sonora em W Uma carro de polícia emitindo um som de 7344 Hz persegue um carro fugitivo que se afasta gradativamente do carro de polícia por ter maior velocidade Se a velocidade do carro é igual a 14 vezes a velocidade da viatura que se move à 1033 kmh determine a frequência recebida pelo carro por conta do efeito doppler Utilize vsom 343 ms DADOS μ 03 g cm 013 x 10 gcm τ 6715N ƒ 734 Hz 4º modo harmônico comprimento da corda λm 2Lm 0164 2L4 0164 L2 L 2 064 L 213 m v τ μ v 6715 30 x 104 v 47413 ms v λ ƒ 47413 λ 734 λ 47413 734 λ 0164m R1 O comprimento da corda é de 213 m DADOS 78 dB d 43 m w β 20 log I I₀ 78 10 log I 10¹² 78 10 log I log 10¹² 78 10 log I 10 log 10¹² 10 log I 78 10 log 10¹² log I 78 10 log 10¹² 10 log I 78 10 12 10 log I 78 120 10 42 10 log I 42 I 10⁴² I 613 x 10⁵ W²m² I Pbf 4πm² 613 x 10⁵ Pbf 4π 43² Pbf 613 x 10⁵ 4π 43² Pbf 00247 Pbf 247 x 10² W R A potência da fonte sonora é de 247 x 10² W DADOS d1 13 m d2 05 m f 422 vvs φ2 v λ f vs λ f λ vs 422 φ ΔL λ 2π φ d2 d1 2π λ φ 05 13 2π vs 422 φ 08 vs 422 2π φ 08 2π 422 vs φ 21212 vs R A diferença de fases dos sons é de φ 21212 vs DADOS p 121 kgm³ f 1220 Hz v 343 ms sm Δpm 287 Pa Δpm Vpws m sm Δpm Vpw sm Δpm Vp 2π f sm 287 343 121 2π 1220 sm 902 x 10⁶ m R A amplitude do deslocamento sm 902 x 10⁶ m DADOS f² 7344 Hz Vc 2033 kmh Vr2 287 ms Vc2 140 1033 kmh2 Vc 402 ms Vs 343 ms f recebida f0 Vs V0 f r Vs Vr f0 343 402 7344 343 287 f0 3028 198 f0 5995 Hz R A frequência recebida pelo cano é de 5995 Hz