Questõessobre Acústica

Dois engenheiros estão verificando se uma cavidade perfurada no solo está de acordo com o planejamento de uma obra, cuja profundidade requerida é de 30 m. O teste é feito por um dispositivo denominado oscilador de áudio de frequência variável, que permite relacionar a profundidade com os valores da frequência de duas ressonâncias consecutivas, assim como em um tubo sonoro fechado. A menor frequência de ressonância que o aparelho mediu foi 135 Hz. Considere que a velocidade do som dentro da cavidade perfurada é de 360 m s-1.

Se a profundidade estiver de acordo com o projeto, qual será o valor da próxima frequência de ressonância que será medida?

A transmissão de dados de telefonia celular por meio de ondas eletromagnéticas está sujeita a perdas que aumentam com a distância d entre a antena transmissora e a antena receptora. Uma aproximação frequentemente usada para expressar a perda L , em decibéis (dB), do sinal em função de ݀d, no espaço livre de obstáculos, é dada pela expressão

em que λ é o comprimento de onda do sinal. O gráfico a seguir mostra L (em dB) versus ݀ (em metros) para um determinado comprimento de onda λ.

Com base no gráfico, a frequência do sinal é aproximadamente

Note e adote:

Velocidade da luz no vácuo: c = 3×108 m/s;

π = 3;

1 GHz = 109 Hz.

A figura representa uma onda sonora propagando-se em um tubo com ar. As densidades do ar nas regiões escuras são maiores que as densidades do ar nas regiões claras.

Considerando que a velocidade do som no ar é de 340m/s, a freqüência dessa onda é:

Quando uma fonte sonora — como a sirene de ambulâncias, carro de bombeiros ou viatura policial — se aproxima ou se afasta de uma pessoa, pode-se perceber uma mudança na altura do som devido ao movimento relativo entre a fonte sonora e o ouvinte.

A grandeza física que é modificada por esse movimento e resulta na alteração da percepção do som é a

Pesquisadores anunciaram ter utilizado nanotecnologia num protótipo capaz de recarregar celulares com a energia da vibração gerada pelo barulho do ambiente. O equipamento, do tamanho de um celular convencional, utiliza nanotubos de óxido de zinco que geram eletricidade ao serem distendidos ou comprimidos pelo barulho de conversas, de música ou de trânsito.

Disponível em: www.pagina22.com.br. Acesso em: 14 ago. 2015 (adaptado).

O equipamento em questão é capaz de obter energia elétrica através de que tipo de onda?

Na Medicina, o efeito Doppler é utilizado no diagnóstico por imagens, em exames que fornecem o mapeamento do fluxo sanguíneo e possibilitam determinar a velocidade e o sentido do sangue em artérias, por exemplo. O paciente é submetido a uma fonte de ondas sonoras inaudíveis, ou seja, ondas que possuem frequências que estão fora do intervalo audível do espectro sonoro. A captação dessas ondas refletidas pelas hemácias ajuda a determinar a velocidade e o sentido do fluxo de sangue por meio da diferença de frequências entre o som emitido e o som refletido captado. As informações obtidas podem ser utilizadas na prevenção e no combate de doenças. (NA MEDICINA, 2019).

O sistema auditivo humano consegue perceber sons com frequência entre 20Hz e 20kHz. No entanto, outros animais apresentam um sistema auditivo capaz de reconhecer outras frequências, como sons, como indica a figura. Desta forma, se forem produzidas ondas mecânicas no ar, de comprimento de onda igual a 4,25mm, as espécies citadas que poderiam ouvi-las, seriam

O ouvido humano possui algumas características interessantes. Uma delas é a capacidade de captar ondas sonoras com uma intensidade mínima, ou limiar de audibilidade, l0 , abaixo da qual o som não é audível. Outra é a capacidade máxima, ou limiar de dor, , acima da qual o som produz uma sensação de dor lm ou desconforto. O nível de intensidade sonora é expresso em decibéis (dB ), sendo obtido através da expressão β= 10 log 10 w/m² (l ⁄ l0), tendo como valor de referência l0 = 10 -12 W/m² , em que I representa a intensidade sonora. O gráfico com a relação entre o nível de intensidade sonora e a frequência pode ser observado na figura que segue.

De acordo com o texto e o gráfico, são feitas as seguintes afirmações: I. Para uma frequência de 90 Hz, o ouvido humano somente capta o som se o nível de intensidade sonora for no mínimo 40 dB .
II. A curva que representa o limiar da audibilidade, na região de baixa frequência (f< 1000 Hz), mostra uma diminuição da nossa sensibilidade auditiva, para as frequências mais graves.
III. No limite de audibilidade, um som a 90 Hz deve ter intensidade (I) cerca de 10.000 vezes maior do que a intensidade na frequência de 1.000 Hz .

Assinale a alternativa CORRETA.