Por que a sirene fica forte num ponto e quase some poucos passos depois?  perguntou um morador durante um…

Questão

 Por que a sirene fica forte num ponto e quase some poucos passos depois?  perguntou um morador durante um teste de alarme em uma rua estreita, ladeada por duas fachadas de vidro. Para investigar, tecnicos posicionaram um alto-falante emitindo um tom continuo e caminharam com um microfone ao longo da calcada, registrando pontos de minima intensidade sonora. As posicoes (a partir do alto-falante) em que o som ficou mais fraco foram 1,0 m; 1,5 m; 2,0 m; 2,5 m e 3,0 m. O relatorio menciona que reflexoes nas fachadas contribuem para o padrao observado. Para a reuniao com os moradores, a equipe quer explicar o resultado sem usar equacoes, mas mantendo os valores fisicos envolvidos (considere a velocidade do som no ar v = 340 m/s). Com base nas medidas do texto, identifique a comparacao que melhor comunica o fenomeno e preserva a estimativa de comprimento de onda e de frequencia do tom emitido.

1. A) Associar o padrao a uma corda com onda estacionaria, com nos a cada 0,50 m, indicando lambda=1,0 m e f=340 Hz.
2. B) Associar o padrao ao efeito Doppler ao caminhar, com mudancas a cada 0,50 m, indicando f variando em torno de 340 Hz.
3. C) Associar o padrao a uma corda com onda estacionaria, com nos a cada 0,50 m, indicando lambda=0,50 m e f=680 Hz.
4. D) Associar o padrao a uma fonte pontual no ar livre, com quedas a cada 0,50 m, indicando lambda=1,0 m e f=340 Hz.
5. E) Associar o padrao a absorcao do ar, com atenuacao a cada 0,50 m, indicando lambda=1,0 m e f=340 Hz.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Os pontos de mínima intensidade estão em 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0 m, ou seja, consecutivos separados por 0,50 m. Passo 2: O padrão surge da interferência entre o som direto e o som refletido nas fachadas paralelas, formando uma onda estacionária sonora. Nesse padrão, dois mínimos (ou nós) consecutivos ficam separados por meio comprimento de onda. Passo 3: Logo, meio comprimento de onda = 0,50 m, e portanto o comprimento de onda (lambda) = 1,0 m. Passo 4: Pela relação v = lambda x f, temos f = 340 / 1,0 = 340 Hz. Passo 5: A comparação com uma corda presa nas duas extremidades, com nós a cada 0,50 m, comunica bem o fenômeno e preserva lambda = 1,0 m e f = 340 Hz; por isso a alternativa A é a correta e o gabarito oficial está certo. Passo 6: A alternativa B está errada porque o efeito Doppler depende do movimento relativo entre fonte e observador e não cria mínimos periódicos fixos no espaço. Passo 7: A alternativa C está errada porque 0,50 m é a distância entre mínimos, e não o comprimento de onda; usando esse valor, chega-se incorretamente a f = 680 Hz. Passo 8: A alternativa D está errada porque uma fonte pontual no ar livre não tem reflexões nas fachadas e, portanto, não produziria o padrão periódico descrito no relatório. Passo 9: A alternativa E está errada porque a absorção do ar causa atenuação gradual do som com a distância, sem mínimos periódicos a cada 0,50 m. Passo 10: Para a reunião com os moradores, a explicação pode ser: o som reflete nas duas fachadas e os sons de ida e volta se reforçam em alguns pontos e se anulam em outros, como as ondas em uma corda presa, de modo que a sirene parece forte em um ponto e fraca poucos passos adiante.

💡 Dica: Relacione os pontos de minima intensidade com ondas estacionarias e calcule lambda e f.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• — Parece que a ambulancia passa aqui voando! — comentou um morador ao ver a viatura cruzar a avenida. Para discutir o…
• Durante uma atividade de Física, estudantes posicionaram um alto-falante no centro de um corredor amplo e mantiveram sua…
• — Deu 0.80 s! — disse a guia, olhando o aplicativo que registra o som do celular. Ela e outros condutores de visitantes…
• Em um laboratório escolar, uma equipe testa um sensor acústico fixo que registra a frequência de um sinal emitido por…
• Nas avenidas movimentadas de uma metrópole, engenheiros acústicos testam um novo painel composto por módulos periódicos…
• Você já se perguntou como medir a velocidade do som no ar com materiais simples? No blog de um aluno de física, ele…