Física 2 Semana 4

UNIVESP - Universidade Virtual de São Paulo Engenharia de Computação - Polo Cubatão/SP Ricardo Santos Anaujo RA 1705124 FÍSICA II ATIVIDADE AVALIATIVA 4º SEMANA 1- A densidade média da crosta terrestre 10km abaixo da superfície é de 2,7 g/cm³. A velocidade das ondas longitudinais sismicas a essa profundidade encontrada a partir da medida de tempo em que chegam níveis de terremoto distante l é de 5,4 km/s. a-) Determine o módulo de elasticidade volu- métrica da crosta terrestre a essa profundidade. Dados: ρ = 2,7 g/cm³ = 2700 \frac{kg}{m³} \nu = 5,4 \frac{km}{s} = 5400 \frac{m}{s} B = ρ\nu² = 2700 * (5400)² = 7,97 * 10¹⁰ Pa b) Se a intensidade do terremoto a 100km da fonte é 100 MW/m², qual será a intensidade a 400 km do epicentro? Admita a onda como esférica. Dados: d = 100 km = 1*10⁵m I = 100 MW/m² = 1*10⁸W/m² A intensidade média é dada por: I=\frac{P}{4\pi{d}²} ➔ P=I*4\pi{d}²= (1*10⁸)*4\pi*(1*10⁵)²= 4/\pi*10²*10^{10}*1/\pi*10^{10}*10^{10*} P = 12,57 * 10¹⁶ W Continuação exercício 1 letra b RA: 1705124 A intensidade para d = 400 km = 4*10⁵ m ➔ I=\frac{P}{4\pi{d}²} = \frac{4\pi*10^{16}}{4\pi*(4*10⁵)²}= \frac{4\pi*16*10^{10}*}{16} I = 62500 W/m² ou 62,5 kW/m² 2) Muitos músicos que tocam em bandas de rock sofrem perdas auditivas devido aos altos níveis sonoros que são submetidos durante vários anos. Ao utilizam um protetor auditivo, o nível sonoro cai um certo valor. Se um músico deseja uma relação de \frac{I_f}{I} = 0,010, onde I_f é a intensidade final e I_0 = \frac{I_f}{I_o} intensidade inicial qual deve ser a diminuição do nível sonoro (Bf - Bi) em db? Lembro que: log \frac{a}{b}-log \frac{c}{d}-log \frac{ad}{cb} B = 10 log_{10} \left( \frac{I_f}{I_o} \right) Bf - Bi = 10 log_{10}\left(\frac{I_f}{Io}\right)= 10 log_{10}\left(\frac{1}{I_i}\right)=10 log_{10}\left(Ⅰ_{ip}) Bf - Bi = 10 log_{10} (0,01) = 10*(-2) Bf - Bi = -20 dB Portanto a redução do nível sonoro deve ser de 20 dB 3) Ruídos de baixa intensidade em uma sala produzem ondas estacionárias em um tubo de papelão de comprimento L = 67,0 cm com as duas extremidades abertas. Adote a velocidade de som dentro do tubo como 343 m/s. a-) Qual a frequência do som produzido pelo tubo? Dados: L = 67 cm = 0,67 m Vₛ = 343 m/s O tubo possui as duas extremidades abertas. Para tubos abertos nas duas extremidades o comprimento de onda para o modo fundamental é o dobro do seu comprimento pois ambas as extremidades são nós de fazes. Assim: f₁ = \frac{Vₛ}{2L} = \frac{343}{2*0,67} = \frac{343}{1,34} = 255,97 Hz Portanto, f ≈ 256 Hz b) Ao encostar o ouvido em uma das extremidades do tubo, qual a frequência ouvida? Quando se encostar em uma das extem linda do tubo quanto está exposto em um tubo fechado em uma das extremidades. Para tubo fechado em uma das extremidade O comprimento de onda para o modo fundamental é 4 vezes o seu comprimento pois o extremidade aberta é um nó de pressa e a extremidade fechada contínuo exercício 3 letra b 123 17/05/24 é um nó de deslocamento. Assim: f1 = Vs/4L = 343/4*0,67 = 343/2,68 = 127,98Hz Portanto, f ≈ 128Hz