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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 89 (CFS 2) da EEAR 2009

CFS 2 · Física: Ondas estacionárias: cordas vibrantes e tubos sonoros

– Determine a freqüência, em kHz, do 5º harmônico de um tubo sonoro aberto de 40 cm de comprimento, contendo ar no seu interior, no qual o som se propaga com velocidade de 320\text{ m/s}.

  1. A
    1,0
  2. B
    2,0
  3. C
    100,0
  4. D
    200,0
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Resolução comentada

Em um tubo aberto nas duas extremidades, todos os harmônicos existem, e as frequências são dadas por:

f_n = \frac{n\,v}{2L}

onde n é o número do harmônico, v é a velocidade do som e L é o comprimento do tubo.

Dados: n = 5, v = 320\ \text{m/s} e L = 40\ \text{cm} = 0{,}4\ \text{m}.

  1. Frequência fundamental: f_1 = \dfrac{320}{2\cdot 0{,}4} = \dfrac{320}{0{,}8} = 400\ \text{Hz}.
  2. Quinto harmônico: f_5 = 5\cdot 400 = 2000\ \text{Hz}.
  3. Convertendo para kHz: 2000\ \text{Hz} = 2{,}0\ \text{kHz}.

O enunciado pede a resposta em kHz, então basta dividir por 1000 no final.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AUsa a frequência do 5º harmônico como se fosse f_1\cdot 2{,}5, ou erra a fórmula; não corresponde a 5v/2L.
  • CErro de conversão de unidades (comprimento em cm ou fator de 50), resultado muito acima do correto.
  • DErro de conversão de unidades, resultado 100 vezes maior que o correto.

Assunto: Ondas estacionárias: cordas vibrantes e tubos sonoros.

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Ver como caiu na prova Questão 89 no caderno CFS 2 da EEAR 2009

Fonte: EEAR 2009 · CFS 2. Prova oficial ↗