Publicidade
Publicidade

Questão 29008

AFA 2018
Física

(AFA - 2018)

Uma fonte sonora A, em repouso, emite um sinal sonoro de frequência constante  f_A = 100 Hz. Um sensor  S desloca-se com velocidade constante  V_S= 80 m/s, em relação à Terra, sobre um plano perfeitamente retilíneo, em direção à fonte sonora, como mostra a Figura 1.

O sensor registra a frequência aparente devido à sua movimentação em relação à fonte sonora e a reenvia para um laboratório onde um sistema de caixas sonoras, acopladas a três tubos sonoros, de comprimentos L1, L2 e L3, reproduz essa frequência aparente fazendo com que as colunas de ar desses tubos vibrem produzindo os harmônicos apresentados na Figura 2.

Considere que o sensor se movimenta em um local onde a velocidade do som é constante e igual a 320 m/s, que os tubos sonoros possuam diâmetros muito menores do que seus respectivos comprimentos e que a velocidade do som no interior desses tubos seja também constante e igual a 320 m/s.

Considere também que a fonte A e o ar estejam em repouso em relação à Terra. Nessas condições, é correto afirmar que os comprimentos L1, L2 e L3, respectivamente, em metros, são

A

B

C

D

Gabarito:



Resolução:

Pela equação do efeito Doppler, a frequência aparente é igual a:

f_{ap}=f_{A}(frac{v_{s}+v{som}}{v_{som}}) = 100(frac{80+320}{320})

f_{ap}= 100(frac{400}{320}) = 100 	imes 1,25

f_{ap}= 125  Hz

Comprimento de onda do som nos tubos:

lambda = frac{v_{som}}{f_{ap}}=frac{320}{125}

Simplificando a fração:

lambda = frac{64}{25}  m

Portanto, os comprimentos dos tubos são:

L_{1}=frac{1}{4}lambda= frac{1}{4}	imes frac{64}{25}= frac{64}{100} =frac{16}{25}  m

L_{2}=frac{3}{4}lambda= frac{3}{4}	imes frac{64}{25}= frac{192}{100} =frac{48}{25}  m

L_{3}=frac{5}{4}lambda= frac{5}{4}	imes frac{64}{25}= frac{320}{100} =frac{16}{5}  m

ALTERNATIVA A 

Questões relacionadas

Questão 22098

(AFA - 2018)  O gráfico seguinte representa a velocidade escalar v de uma partícula em movimento retilíneo. Considerando que, em t = 0 a partícula est&aa...
Ver questão

Questão 22099

(AFA - 2018)  RAIOS CAUSAM 130 MORTES POR ANO NO BRASIL; SAIBA COMO PREVENIR Começou a temporada de raios e o Brasil é o lugar onde eles mais caem no mundo. Os raios são f...
Ver questão

Questão 22101

(AFA - 2018)  QUESTÃO ANULADA NA PROVA OFICIAL  Três cargas elétricas pontuais, q1, q2 e q3 estão fixas de tal forma que os segmentos de reta que unem...
Ver questão

Questão 22118

(AFA - 2018) Quando necessário use : - Aceleração da gravidade:  - sen 19°C = cos 71° = 0,3; - sen 71° = cos 19° = 0,9; - Velocidade da luz no vác...
Ver questão
Publicidade