Questão 9
UNICAMP 2001
(UNICAMP - 2001 - 2 FASE)
Podemos medir a velocidade v do som no ar de uma maneira relativamente simples. Um diapasão que vibra na freqüência f de 440 Hz é mantido junto à extremidade aberta de um recipiente cilíndrico contendo água até um certo nível. O nível da coluna de água no recipiente pode ser controlado através de um sistema de tubos. Em determinadas condições de temperatura e pressão, observa-se um máximo na intensidade do som quando a coluna de ar acima da coluna de água mede 0,6 m. O efeito se repete pela primeira vez quando a altura da coluna de ar atinge 1,0 m. Considere esses resultados e lembre-se que onde
é o comprimento de onda.
a) Determine a velocidade do som no ar nas condições da medida.
b) Determine o comprimento de onda do som produzido pelo diapasão.
c) Desenhe esquematicamente o modo de vibração que ocorre quando a coluna de ar mede 0,6 m.
Gabarito:
Resolução:
O comprimento de onda é dado pela medição do comprimento entre duas ressonâncias sucessivas da coluna de ar, assim:
a) Pela equação fundamental da ondulatória:
b)
c) Tratando de um tubo sonoro fechado:
O esquema é:
