Questão 13

ITA 2003

Física

(Ita 2003) Quando em repouso, uma corneta elétrica emite um som de frequência 512 Hz. Numa experiência acústica, um estudante deixa cair a corneta do alto de um edifício. Qual a distância percorrida pela corneta, durante a queda, até o instante em que o estudante detecta o som na frequência de 485 Hz? (Despreze a resistência do ar).

Dados: Considere a velocidade do dom v=340 m/s e a aceleração da gravidade como 9,8 m/s²

13,2 m

15,2 m

16,1 m

18,3 m

19,3 m

Gabarito:

19,3 m

Resolução:

Vamos calcular a velocidade que a cornete estava quando o garoto observou a frequência de 485Hz, sabendo que o observador está parado e emissor está se afastando temos a seguinte relação de efeito doopler:

$f=f_o. frac{V-V_o}{V+V_f}$

Sendo Vo a velocidade do observador e Vf a velocidade da fonte e V a velocidade do som, como o observador está parado temos a seguinte relação:

$\f=f_o. frac{V}{V+V_f}Rightarrow 485=512. frac{340}{340+V_f}\ \ 0,947= frac{340}{340+V_f}Rightarrow 0,947(340+V_f)=340Rightarrow 340+V_f=frac{340 }{0,947}\ \V_f=358,9-340Rightarrow V_f=18,9m/s$

Agora basta colocar na formula de torriceli e faz:

$V^2=V_o ^2 +2.g.h$

Como a corneta foi abandonada a velocidade inicial é zero logo

$18,9^2= 2.9,8.hRightarrow h=18,2m$

A partir desse ponto o som tem que subir até o observador:

Ele fará isso num tempo t = 18,2/340 = 0,05 s.

Enquanto isso a corneta continua caindo e essa altura a mais de queda será:

d = 18,2.0,05 + 4,9.0,05² = 1,0 m.

Então a distância percorrida pela corneta será mais próxima de 19,3 metros.

Questões relacionadas

Questão 8

(ITA - 2003 - 1a fase) Um balão contendo gás hélio é fixado, por meio de um fio leve, ao piso de um vagão completamente fechado. O fio permanece na vertical...

Ver questão

Questão 4233

(ITA 2003) A figura mostra um carrinho de massa M, com rampa, inicialmente em repouso sobre uma superfície lisa. Sobre a sua superfície inclinada, repousa uma caixa de massa m. Se o coeficiente de atr...

Ver questão

Questão 10

(ITA - 2003 - 1a fase) A figura mostra um sistema óptico constituído de uma lente divergente, com distância focal f1=-20 cm, distante 14 cm de uma lente convergente com dist&aci...

Ver questão

Questão 15

(ITA - 2003 - 1a fase) No Laboratório de Plasmas Frios do ITA é possível obter filmes metálicos finos, vaporizando o metal e depositando-o por condensaç&atild...

Ver questão