Questões de Física - Ondulatória - Ondas estacionárias

Em uma oficina de instrumentos musicais, um luthier está ajustando dois tipos de tubos sonoros de mesmo comprimento L: um aberto (aberto nas duas extremidades) e outro fechado (fechado em uma das extremidades). Ele percebe que, ao soprar o tubo aberto, o som produzido, no primeiro harmônico, tem comprimento de onda igual ao dobro do comprimento do tubo. Já, no tubo fechado, o primeiro harmônico possui comprimento de onda igual a quarto vezes o comprimento do tubo.

Considerando as propriedades dos tubos sonoros e sabendo que eles se encontram no mesmo meio, assinale a alternativa correta.

Uma corda de 4,5m de comprimento é posta a vibrar continuamente com uma de suas extremidades fixa e a outra solta, proporcionando ondas estacionárias de pequenas amplitudes.

Assinale o que for correto.

Uma onda propaga-se numa corda “A” com velocidade de 20 m/s e comprimento de onda de 50 cm. Ao atingir outra corda “B”, sua velocidade passa para 40 m/s.

Qual o comprimento de onda da corda “B”?

Nos instrumentos musicais de corda, as cordas apresentam diferentes espessuras e diferentes densidades lineares de massa, para que aquelas que emitem sons mais graves não precisem ser muito longas, o que inviabilizaria a construção do instrumento.

Detalhes das cordas de um violoncelo

Para ilustrar o fato de que cordas que emitem sons mais graves precisariam ser muito longas, considere duas cordas, 1 e 2, ambas com extremidades fixas, que apresentem espessuras iguais, mesma densidade linear de massa e que estejam submetidas à mesma força de tração.

Quando essas cordas vibram em seus modos fundamentais, a frequência da onda sonora emitida pela corda 1 é 150 vezes maior do que a frequência da onda sonora emitida pela corda 2.

Sabendo que a corda 1 mede L₁ = 5 cm, o comprimento L₂ da corda 2 deve ser de

Um diapasão de frequência de 170 Hz é excitado na extremidade aberta de um tubo transparente, conforme mostra a figura. A onda que parte do diapasão é refletida pela extremidade fechada do tubo, e retorna em direção ao diapasão. A superposição das ondas, emitida e refletida, causa uma interferência construtiva. A figura abaixo se refere ao modo fundamental de interferência.

Nesse sistema, pode-se afirmar que a velocidade de propagação da onda sonora no interior do tubo, preenchido com ar, ao longo de todo o seu comprimento é de:

Em relação a tubos sonoros cilíndricos, assinale o que for correto.