Questão 1

A sirene de uma fábrica produz sons com frequência igual a 2 640 Hz.

Determine o comprimento de onda do som produzido pela sirene em um dia cuja velocidade de propagação das ondas sonoras no ar seja igual a 1 188 km/h.

Questão 2

Numa antena de rádio, cargas elétricas oscilam sob a ação de ondas eletromagnéticas em uma dada frequência. Imagine que essas oscilações tivessem sua origem em forças mecânicas e não elétricas: cargas elétricas fixas em uma massa presa a uma mola. A amplitude do deslocamento dessa “antena-mola” seria de 1 mm e a massa de 1 g para um rádio portátil. Considere um sinal de rádio AM de 1 000 kHz.

a) Qual seria a constante de mola dessa “antena-mola”? A frequência de oscilação é dada por:

onde k é a constante da mola e m a massa presa à mola.

b) Qual seria a força mecânica necessária para deslocar essa mola de 1 mm?

Questão 3

As questões apresentadas nesta prova relacionam-se ao ambiente e às situações encontradas em um circo.

Sempre que necessário, utilize, em seus cálculos, m/s2.

O dono do circo anuncia o início do espetáculo usando uma sirene.

Sabendo que a frequência do som da sirene é de Hz, e que a velocidade de propagação do som no ar é aproximadamente de 335 m/s, calcule o comprimento de onda do som.

Questão 4

Uma onda harmônica propaga-se em uma corda longa de densidade constante com velocidade igual a 400 m/s.

A figura abaixo mostra, em um dado instante, o perfil da corda ao longo da direção .

Calcule a frequência dessa onda.

Questão 5

Um copo contendo 200 g de água é colocado no interior de um forno de micro-ondas.

Quando o aparelho é ligado, a energia é absorvida pela água a uma taxa de 120 cal/s.

Sabendo que o calor específico da água é igual a 1 cal g−1 °C−1, calcule a variação de temperatura da água após 1 minuto de funcionamento do forno.

a: °C

1.2.

Questão 6

Conta-se que um famoso tenor italiano, ao soltar a voz num agudo, conseguia romper um copo de cristal. Como é possível explicar fisicamente essa ocorrência?

Questão 7

As ondas luminosas também podem sofrer difração, como as ondas sonoras. Explique por que é mais fácil perceber a difração sonora do que a difração luminosa.

Questão 8

Conta-se que na Primeira Guerra Mundial uma ponte de concreto desabou quando soldados, em marcha cadenciada, passaram sobre ela. Como é possível explicar essa ocorrência?