Resolução comentada das questões de vestibulares sobre Qualidades fisiológicas do som
Resolução comentada das questões de vestibulares sobre
Qualidades fisiológicas do som
01- Quando f=1000Hz — I=3,0.10-6W/m2 — I=P/4pr2 — 3.10-6=4.3.102 — P=36.10-4W
02- I=Kf2 — feminina – IF=K(200)2 — masculina – IM=F(100)2 — IF/IM=4 — R- A
03- a) Pelo gráfico 85dB – 10m
b) V=λf — 340=λ100 — λ=3,4m
c) 50m – NS=70dB — NS=10log(I/Io) —7=logI – log10-12 — 7=logI –(-12)log10 — 7=logI + 12 — logI=-5 — 10-5=I — I=10-5W/m2
04- 90=10log(I/10-12) — 9=logI – log10-12 — 9=logI-(-12)log10 — 9=logI+12 — -3=logI —I=10-3 W/m2 — Turbina e Amplificador de som
05- A diferença é de 20dB=2B, que corresponde a 100 vezes maior. R- D
06- a) Pelo gráfico observamos que o indivíduo A consegue ouvir melhor que o indivíduo B sons com freqüências compreendidas entre 20Hz e 200Hz porque a curva de seu nível sonoro (curva tracejada) está mais baixa (mais próxima do limiar de audição que é 0dB)).
b) Este valor é NS=120dB — 120=10log(I/Io) — 12=log(I/10-12) — 1012=I/10-12 — I=100 — I=1W/m2
c) Pelo gráfico, quando f=100Hz – NS1=10dB e NS2=40dB. Assim, o nível sonoro deve passar de 10dB para 40dB
NS1=10dB — 10=10log(I1/Io) — 1=log(I1/10-12) — 101=I1/10-12 — I1= 10-11W/m2
NS2=40dB — 40=10log(I2/Io) — 4=log(I2/10-12) — 104=I2/10-12 — I2=10-8W/m2
I2/I1=10-8/10-11 — I2/I1=103 — I2=103I1 — deve ser ampliada de 1.000 vezes
07- O nível sonoro total de n fontes idênticas é dado por L(t) = 10.log(n) + L, onde L é o nível sonoro de apenas uma fonte.
Assim:
NS(t) = 10.log(10000) + 40 — NS(t) = 10log104 + 40 — NS(t)= 10.4log10 + 40 — NS(t)=10.4.1 + 40 — NS(t)=80dB
R- E
08- Na expressão acima, quando k=1, S-So está em bel(B) e em decibéis, será S-So/10 — S-So/10=log(103Io/Io) —
S-So/10=log103 — 10DS/10 = 103 — DS/10=3 — DS=S-So=30dB R- C
09- 70dB — NS=10log(I/Io) — 70/10=logI – log10-12 — 7=logI + 12log10 — 7=logI + 12 — -5=logI — I=10-5W/m2
120dB — 120/10=logI + 12log10 — 12=logI + 12 — logI=0 — 100=I — I=1W/m2
Regra de três — 10-5W/m2 corresponde a 100% — (1-10-5) corresponderá a X — 10-5X=102(1-10-5) — X=(102-10-3)/10-5
X=107-102 — X=9.999.900% R- D
10- a) Poderia ser de 70dB a 90dB, que são valores um pouco menores que o do máximo som musical. Entre 1.000Hz e 4.000Hz que corresponde a faixa de valores de maior sensibilidade do ouvido humano.
b) 50 = 10. log(I/10-12) — 5 = log(I/10-12) — 105 = I/10-12 — I=10-7W/m2.. Sim, confirma.
11- C
12- A
13- B
14- C
15- (01) Correta (02) Correta (04) Correta (08) Correta soma=01 + 02 + 04 + 08= 15
16- D
17- A
18- D
19- Considere IA e IV, as intensidades dispersadas por cada uma das radiações azul e vermelha, respectivamente — equação fundamental da ondulatória — V= λ.f — f=V/λ — IA=fA4 (I) — IV=fV4 (II) — dividindo a equação (I) pela (II) —
Conforme o enunciado:
R- E
20- Observe a figura ilustrando a situação:
Dados — Pmax = 84 Pa — r = 10 m — ρ = 1,2 kg/m3 — v = 350 m/s — substituindo esses dados na expressão fornecida — I=P2max/2 ρV=842/2.(1,2).(350) — I=8,4Pa — mas a intensidade de uma onda num ponto de uma superfície é a razão entre a potência da fonte (Po) e a área (S) de abrangência (no caso, uma superfície esférica de raio 10m — I=Po/S (I) — área da superfície esférica de raio r=10m — S=4πr2 (II) — (II) em (I) — I=Po/4πr2 — Po=4πr2.I=4.π.l02.8,4 — Po=3.360π W ou
Po= 3,36πkW — R- B
21- Se o alto-falante possui potência sonora média constante, então o produto da intensidade sonora a uma dada distância da fonte pela área da superfície esférica com raio igual a esta distância não varia — considerando desprezível o efeito das reflexões das ondas sonoras, você tem que 10-3.(4π.62) = I.4π.102 — I=(36/100).10-3 — I=0,36.10-6 — I=0,36mW/m2 — R- C
22- Primeira — correta — O timbre é uma qualidade sonora que permite distinguir dois sons de mesma altura (mesma freqüência) e mesma intensidade, emitidos por instrumentos diferentes tocando a mesma nota musical ou acorde.
Assim, conseguimos distinguir se a mesma nota musical é emitida por um violão ou por um piano pelo timbre, pois ele difere nos dois instrumentos e nos fornece sensações sonoras diferentes, devido às diferentes composições de harmônicos gerados por cada instrumento.
Segunda — correta — refere-se à variação da freqüência notada por um observador quando a distância entre ele e uma fonte de ondas está aumentando ou diminuindo.
Na aproximação entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais agudo (maior freqüência, recebe maior número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados. Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será menor que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O1 da figura abaixo).
No afastamento entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais grave (menor freqüência, recebe menor número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados. Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será maior que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O2 da figura acima).
Terceira — falsa — é pelo timbre (veja a primeira).
Quarta — correta — a velocidade de propagação das ondas depende do meio em que elas estão se propagando.
R- A.
23- 01. Falsa — a única grandeza invariável de uma onda e que independe do meio de propagação é sua frequência.
02. Falsa — quando ela se move em direção ao violão a frequência do som percebido aumenta (efeito Dopler).
04. Falsa — O timbre é uma qualidade sonora que permite distinguir dois sons de mesma altura (mesma freqüência) e mesma intensidade, emitidos por instrumentos diferentes tocando a mesma nota musical ou acorde
08. Correta — Altura do som está relacionada com sua freqüência, ou seja, a altura (tom) é a qualidade do som que permite ao ouvido distinguir um som grave, de baixa frequência, de um som agudo, de alta freqüência — se você aumentar a tensão na corda, estará esticando mais o fio aumentando assim sua frequência, tornando-o mais agudo.
16. Correta — densidade linear da corda — μ=m/ℓ=25.10-3/1=25.10-3kg/m — V=√T/μ=√(10/25.10-3 — V=20m/s
— segundo harmônico — (três nós e dois fusos) — 2λ/2= ℓ — λ=ℓ — λ= =1m — V=λ.f — 20=1.f — f=20Hz.
32. Falsa — volume do som – pode ser apresentado tocando a mesma nota mais baixo e, a seguir, de novo, mais alto, ou seja, usando mais força ou energia ao tocar, sem mudar, contudo, a nota ou a corda — está relacionado com a energia transportada pela onda que, quanto mais perto da fonte maior volume terá o som e mais afastado da fonte, menor volume — dessa maneira, o som emitido, por exemplo, por uma britadeira, será mais forte para uma pessoa perto da mesma e mais fraco para uma pessoa afastada da mesma.
Corretas: 08 e 16 — Soma=24.
24-Cada nota musical tem sua frequência característica que é sempre a mesma independente do meio em que está se propagando — assim, por exemplo, se um violinista, com o violino afinado, está emitindo um som ré, de frequência 293,7Hz, este som será emitido em todas as direções e sentidos, e será ouvido por cada espectador com esta frequência (293,7Hz). R- B
25- A altura é uma característica do som que nos permite classificá-lo em grave ou agudo — essa propriedade do som é caracterizada pela frequência da onda sonora — um som com baixa frequência é dito som grave e o som com altas frequências é dito som agudo — na linguagem técnica ou musical dizemos que o som grave é baixo e o agudo é alto — a frequência está relacionada com a maior ou menor força de tração (que estica) a corda que, por sua vez está relacionada com as diferentes dilatações das cordas ou da madeira — R- D.
26- I. Correta — reverberação é um fenômeno de prolongamento de um som após o fim de emissão por parte de uma mesma fonte sonora — quando o obstáculo refletor do som está um pouco mais afastado, de modo que a som emitido e o som refletido têm um intervalo de tempo menor que 0,1s ocorre o fenômeno da reverberação — nesse caso ao receber dois estímulos do mesmo tipo em menos de 0,1s o ouvinte tem a sensação que o som ainda não foi extinto.
II. Falsa — veja justificativa da I.
III. Correta — eco é uma reflexão de som que chega ao ouvinte pouco tempo depois do som direto — um eco verdadeiro é uma única reflexão do som emitido pela fonte, que você ouve instantes após ouvir o som idêntico inicial.
R- D