SIMULADO_16 - ONDULATÓRIA

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SIMULADO 16 – ONDULATÓRIA 
 
1. (Uepg-pss) Onda é qualquer perturbação que se propaga em um meio. Ondulatória é a parte 
da Física que estuda esses fenômenos. Nesse âmbito, assinale o que for correto. 
01) Ondas mecânicas não se propagam no vácuo. 
02) A velocidade de propagação de onda em uma corda depende da densidade linear da 
corda. 
04) Para ondas de mesma natureza, em cada meio, o comprimento de onda é inversamente 
proporcional à frequência. 
08) Ondas longitudinais não sofrem o fenômeno da polarização. 
 
 
Resposta: 
 
01 + 02 + 04 + 08 = 15. 
 
[01] Verdadeira. Ondas mecânicas necessitam de meio material para se propagar. 
 
[02] Verdadeira. A velocidade de propagação de uma onda sonora em uma corda tensionada 
depende da raiz quadrada da fração entre a tração na corda e a densidade linear da corda. 
 
[04] Verdadeira. A proporcionalidade inversa entre comprimento de onda e frequência da onda 
é comprovada pela equação que relaciona a velocidade a essas duas variáveis: 
v fλ=  
 
[08] Verdadeira. A polarização é realiza em ondas transversais, o exemplo são os óculos de 
sol, que limitam a vibração em apenas uma direção da onda. Para o som, que é uma onda 
longitudinal, isso não ocorre. 
 
 
 
 
2. (Uepg) Em relação às propriedades das ondas sonoras, assinale o que for correto. 
01) A frequência de uma onda sonora sofre mudança quando esta passa do ar para a água. 
02) O fenômeno do eco é produzido pela difração do som através de obstáculos. 
04) O som pode sofrer o efeito de difração. 
08) O fenômeno batimento ocorre quando ondas sonoras de frequências ligeiramente 
diferentes interferem entre si. 
16) As ondas sonoras podem ser polarizadas desde que as dimensões dos obstáculos sejam 
da mesma ordem de grandeza do seu comprimento de onda. 
 
 
Resposta: 
 
04 + 08 = 12. 
 
Justificando as proposições falsas: 
[01] Falsa. A frequência da onda não sofre alteração quando muda de meio. 
[02] Falsa. O eco é causado pela reflexão das ondas em um obstáculo. 
[16] Falsa. Ondas sonoras não podem ser polarizadas. 
 
 
 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Se necessário, utilizar os valores fornecidos abaixo: 
 
 
 
aceleração da gravidade 2(g) 10 m s= 
densidade da madeira 3(d) 0,5 g cm= 
massa específica da água 3( ) 1g cmμ = 
 
 
3. (Uepg) Em relação às propriedades e características das ondas sonoras, assinale o que for 
correto. 
01) A velocidade do som é sempre igual a 340 m s, independente do meio em que se 
propaga. 
 
02) O efeito Doppler ocorre devido ao movimento relativo entre uma fonte sonora e um 
observador. 
 
04) Ondas sonoras podem ser produzidas por vibrações de objetos materiais. 
 
08) Uma onda sonora transporta energia. 
 
 
 
Resposta: 
 
02 + 04 + 08 = 14. 
 
[01] Falsa. A velocidade do som depende do meio em que se encontra, assim como da sua 
temperatura. Podemos observar essa dependência na equação simplificada v kT,= 
onde k é característica do meio e T a sua temperatura. 
 
[02] Verdadeira. O efeito Doppler ocorre quando há movimento relativo entre fonte e 
observador. 
 
[04] Verdadeira. Instrumentos musicais são exemplos dessa possibilidade. 
 
[08] Verdadeira. As ondas sonoras transportam energia sem transportar matéria. 
 
 
 
 
4. (Uepg) Considere uma sirene fixa na parede de uma escola que é acionada a cada 50 
minutos. O som produzido por ela tem frequência de 650 Hz. Em um dos intervalos, um aluno 
sai correndo da sala de aula pelos corredores, a uma velocidade de 2,6 m s no sentido da 
sirene, para chegar ao campo de futebol da escola. 
 
Dados: 
somv 340 m s= 
 
Sobre o efeito Doppler-Fizeau, assinale o que for correto. 
01) O aluno, quando sai da sala de aula correndo, ao se aproximar da sirene, perceberá a 
frequência do som com um valor igual a 650 Hz. 
02) Em um dia muito frio, se o garoto fizer o mesmo trajeto correndo em direção ao campo de 
futebol, aproximando-se da sirene, a frequência do som percebida por ele será de 650 Hz. 
04) Caso a sirene fosse móvel e se estivesse na mão de uma pessoa caminhando pelos 
corredores da escola, a velocidade de propagação do som produzido (no meio) seria maior 
se a pessoa passasse a correr pelos corredores. 
 
 
08) O efeito Doppler-Fizeau explica as variações que ocorrem na velocidade das ondas 
mecânicas com natureza transversal. 
16) Caso o menino passe a correr como um atleta olímpico na direção da sirene, a uma 
velocidade de 10 m s, ele passará a ouvir um som mais agudo, com frequência de 
aproximadamente 669 Hz. 
 
 
Resposta: 
 
16. 
 
[01] Falso. Aplicando a fórmula do efeito Doppler para a situação descrita, temos: 
som ob
ap 0 ap
som
v v 340 2,6
f f 650 f 655 Hz
v 340
 + + 
= =      
  
 
 
[02] Falso. Análogo ao item acima. 
 
[04] Falso. O que mudaria neste caso seria a frequência aparente, não a velocidade de 
propagação do som. 
 
[08] Falso. O efeito Doppler-Fizeau explica as variações nas ondas de natureza longitudinal. 
 
[16] Verdadeiro. Aplicando novamente a fórmula do efeito Doppler, temos: 
ap ap
340 10
f 650 f 669 Hz
340
+ 
=    
 
 
 
 
 
 
5. (Ufsc) A audição e a fala são extremamente importantes para os seres humanos. Graças a 
elas podemos detectar, emitir e interpretar ondas sonoras com diferentes propriedades físicas. 
Por exemplo, devido à audição podemos escutar sons com intensidade a partir de 10-12 W/m2, 
enquanto a fala nos permite, em um tom de conversa normal, emitir potência sonora de 10-5 W. 
 
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 
01) Os seres humanos podem ouvir sons de qualquer frequência. 
02) A população de Florianópolis é de 400.000 habitantes. Todos os habitantes conversando 
ao mesmo tempo, em tom normal, emitem potência 25 vezes menor que uma lâmpada de 
100 W. 
04) Os seres humanos podem emitir sons em todas as frequências de 20 Hz a 20.000 Hz. 
08) As ondas sonoras são ondas mecânicas transversais. 
16) A unidade Bel (B) exprime a altura de um som. 
32) Um som emitido por você na sala (ambiente) em que se encontra terá a mesma 
intensidade a qualquer distância. 
64) Sons com intensidade a partir de 1,0 W/m2 produzem sensação de dor no ouvido humano. 
 
 
Resposta: 
 
02 + 64 = 66. 
 
[01] Incorreta. Seres humanos com audição normal, podem ouvir frequência que variam de 20 
Hz a 20 kHz. 
 
[02] Correta. Calculando a potência emitida pela população de Florianópolis: 
 
 
5 5 100P 4 10 10 4 W.
25
−=   = = 
 
[04] Incorreta, conforme a proposição [01]. 
 
[08] Incorreta. As ondas sonoras são ondas mecânicas longitudinais. 
 
[16] Incorreta. A unidade Bel (B) exprime o nível de intensidade de um som. 
 
[32] Incorreta. O som emitido por mim tem a mesma intensidade, mas a intensidade do som 
percebido depende da distância. 
 
[64] Correta. Essa intensidade representa o limiar da dor para o ouvido humano. 
 
 
 
 
6. (Uepg) Com relação às ondas sonoras, assinale o que for correto. 
01) A velocidade de propagação do som é sempre maior num meio líquido do que num meio 
sólido. 
02) A velocidade do som em um gás aumenta com a elevação da temperatura do gás. 
04) A intensidade de uma onda sonora está relacionada com a taxa de transporte de energia 
por unidade de área. 
08) O fenômeno da polarização de uma onda não ocorre com as ondas sonoras. 
16) O timbre é a característica do som que nos permite distinguir um som grave de um som 
agudo. 
 
 
Resposta: 
 
02 + 04 + 08 = 14. 
 
[01] Falsa: O som depende de meio material para propagação e sua velocidade será tanto 
maior, quanto maior a densidade do material em que ele se propaga: 
sólidos líquidos gasesv v v .  
[02] Verdadeira: O aumento da temperatura aumenta a energia cinética das moléculas 
gasosas, aumentando a velocidade de propagação do som neste meio. 
[04] Verdadeira. Ainda podemos relacionar a taxa de transporte de energia por área como 
sendo somente potênciapor área, sendo as unidades mais usadas no Sistema 
Internacional: 
2 2
J W
.
s m m
   
=   
   
 
[08] Verdadeira: O som é uma onda mecânica de propagação longitudinal que ainda não 
conseguimos polarizar. 
[16] Falsa: A característica que distingue um som agudo de um grave é a frequência, o timbre 
distingue a fonte emissora do som, por exemplo, ao tocarmos uma nota com um piano e 
uma flauta, conseguimos diferenciar os instrumentos pelos seus timbres, assim como a 
voz de pessoas conhecidas ao telefone. 
 
 
 
 
7. (Ufsc) Em relação às ondas e aos fenômenos ondulatórios, assinale a(s) proposição(ões) 
CORRETA(S). 
01) A variação da frequência das ondas percebidas por um observador, devido ao movimento 
relativo entre este e a fonte geradora das ondas, é explicada pelo efeito Doppler. 
02) Uma onda, que se propaga em determinado meio, terá uma velocidade que depende deste 
meio e uma frequência definida pela fonte da onda. 
 
 
04) A velocidade de uma onda em um determinado meio é de 120 m/s, para uma frequência de 
60 Hz. Dobrando a frequência, a velocidade da onda neste meio também dobra. 
08) Dois instrumentos musicais, emitindo a mesma nota musical, são diferenciados um do outro 
pela altura do som. 
16) A refração é caracterizada pela mudança de direção de propagação da onda ao mudar de 
meio. 
 
 
Resposta: 
 
01 + 02 = 03 
 
01) Correta. Quando há aproximação relativa entre o ouvinte e a fonte, o som por ele 
percebido é mais agudo, ou seja, de frequência maior que a emitida pela fonte; caso haja 
afastamento relativo entre eles, o som por ele percebido é mais grave, ou seja, de menor 
frequência que o som emitido pela fonte. Essas frequências percebidas pelo ouvinte são 
calculadas pela expressão do efeito Doppler. 
02) Correta. A velocidade de propagação de uma onda depende das características do meio; a 
frequência depende somente da fonte emissora. 
04) Falsa. Com a frequência que é emitida pela fonte, a onda se propaga, não se alterando 
com a mudança de meio. 
08) Falsa. O que diferencia dois sons da mesma nota de diferentes instrumentos é o timbre. 
16) Falsa. Quando a refração ocorre com incidência é normal, não há mudança na direção de 
propagação. 
 
 
 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Se necessário, na(s) questão(ões) a seguir, utilize os valores fornecidos abaixo: 
 
Densidade da água 31g cm= 
Aceleração da gravidade 2g 10 m s= 
1cal 4 J= 
51atm 1 10 Pa=  
Velocidade do som no ar 330 m s= 
 
 
 
8. (Uepg) Em relação às ondas sonoras e suas propriedades, assinale o que for correto. 
01) Ondas sonoras são ondas longitudinais que se propagam apenas no ar. 
02) As ondas sonoras, utilizadas em aparelhos de ultrassom, geralmente possuem frequência 
da ordem de 16 Hz. 
04) Uma ambulância, com a sirene ligada, aproxima-se de um observador em repouso. Se a 
velocidade da ambulância é 108 km h, a frequência do som que o observador ouve é 10% 
maior do que a frequência real do som emitido pela ambulância. 
08) O som, pelo fato de ser uma onda longitudinal, não sofre difração. 
16) Sabendo que a intensidade do som emitido por um alto falante, a 1m de distância, é 
8 210 W m ,− podemos afirmar que, nesse ponto, seu nível sonoro é 40 dB. 
Dado: Velocidade do som no ar 330 m s= 
 
 
 
 
Resposta: 
 
04 + 16 = 20. 
 
Análise das afirmativas: 
[01] Falsa. As ondas sonoras são longitudinais e se propagam em qualquer meio material, isto 
é, no ar, na água, em sólidos, etc. 
 
[02] Falsa. O ultrassom se caracteriza por ondas com frequências maiores que o som audível 
pelos humanos, representando frequências superiores a 20000 Hz. 
 
[04] Verdadeira. Quantificando o efeito Doppler, temos a relação entre as frequências 
observada o(f ) e da fonte f(f ) com relação às velocidades da fonte sonora f(v ), do som 
no ar (v) e do observador o(v ). 
f f
1m s
v 108 km h v 30 m s
3,6 km h
=   = 
o
o f f o f
f
v v 330 0
f f f f 1,1 f
v v 330 30
 +
=  =   = 
−
 
 
O índice 1,1 representa 10% de aumento sobre a frequência da fonte. 
 
[08] Falsa. O som sofre difração, pois tem a capacidade de contornar obstáculos, porém as 
ondas sonoras não sofrem polarização. 
 
[16] Verdadeira. A intensidade de nível sonoro ( )β em decibéis (dB) é determinada com a 
equação: 
0
I
10 log
I
β
 
=   
 
 
 
onde 
I = intensidade sonora a determinar; 
0I = intensidade sonora do limiar de audibilidade. 
 
Substituindo os valores e calculando, temos: 
( )
8
4
12
10
10 log 10 log 10 40 dB
10
β β
−
−
 
=  =   = 
 
 