Ficha nº5

 

Propagação do som

Velocidade de propagação do som

1. Speed Racer é uma série de desenhos animados criada pelo japonês Tatsuo Yoshida no final da década de 1960. Conta a história de um piloto que, ao volante do fabuloso Mach 5, corre o mundo participando em empolgantes aventuras.

Uma velocidade Mach 1 é igual à velocidade de propagação do som no ar (340 m/s). Qual é a velocidade máxima, em km/ h, a que se pode deslocar este automóvel? Porque se diz que esta velocidade é supersónica?

2. A mesma temperatura, o som propaga-se com velocidades diferentes em diferentes materiais, como mostra a tabela.

2.1 Tendo em conta os valores da tabela, escreve uma frase que relacione a velocidade do som com o estado físico do material onde se propaga.

2.2 De acordo com a figura, num certo material o som produzido por um diapasão foi ouvido à distância de 760 m da fonte sonora ao fim de 0,5 s.

Calcula a velocidade do som neste meio material e identifica- o, consultando a tabela fornecida.

2.3 Calcula a distância a que o som se propaga no ar ao fim de 0,5 s.

2.4 Calcula o intervalo de tempo necessário para o som se propagar 760 m no betão.

2.5 Completa corretamente os espaços em branco na frase que se segue.

Se a temperatura do ar aumenta, a velocidade do som _____ porque a agitação dos corpúsculos é _____ , a facilidade de choques entre os corpúsculos ____ e as vibrações dos corpúsculos transmitem-se ____ facilmente através do ar.

3. Das afirmações seguintes, indica a falsa:

A. Na propagação do som no ar, as camadas de ar oscilam, mas não viajam da fonte sonora até ao recetor do som.

B. A velocidade de propagação do som no ar depende da temperatura do ar.

C. O som propaga-se mais facilmente em meios cujos corpúsculos vibram de modo mais fácil.

D. A velocidade do som na cortiça é maior do que a velocidade do som no ar porque a cortiça é um sólido.

4. Sobre a propagação do som, podemos afirmar (seleciona a opção correta):

A. Só se dá no ar.

B. Dá-se em todos os meios materiais - sólidos, líquidos e gases - e no vazio.

C. Dá-se no espaço entre a Terra e a Lua.

D. Dá-se apenas em meios materiais.

5. Um foguete sobe a 170 m de altura e estoira. Considera a velocidade de propagação do som no ar igual a 340 m/s.

a. Determina o tempo entre o clarão e o estrondo do foguete, medido por uma pessoa que se encontra mesmo por baixo do sítio onde explode o foguete.

b. Determina a distância entre a pessoa que lança o foguete e uma outra que mede o tempo de 1 s entre o clarão e o estrondo.

6. Dois grupos de alunos planificaram uma atividade laboratorial com o objetivo de medir a velocidade de propagação do som no ar e estudar a influência de alguns fatores nos resultados obtidos.

Realizaram a atividade em dias diferentes, utilizaram duas mangueiras de comprimentos diferentes, dois blocos de madeira, um microfone e um computador com um sistema de análise de som.

Na tabela seguinte estão registadas as medições efetuadas pelos alunos.

Para medirem a velocidade do som, enrolaram a mangueira, ligaram o microfone ao computador, abriram o programa de análise de som, produziram um som com os blocos de madeira e, através do computador, determinaram o intervalo de tempo que esse som demorava a percorrer a mangueira. Os resultados obtidos estão registados na tabela seguinte:

6.1. Completa corretamente a tabela dos resultados obtidos.

6.2. Qual o fator que influenciou a determinação da velocidade do som no ar e que os alunos investigaram?

6.3. Que conclusão tiraram dos resultados obtidos?

7. Lê com atenção o seguinte texto.

"Quando percutimos um tambor, a vibração da sua membrana propaga-se através do ar em todas as direções. Nestas circunstâncias, um observador localizado mais afastado do tambor irá ouvir o som depois de um outro observador que se encontra mais próximo do tambor. Podes assim concluir que, quanto maior for a distância percorrida pelo som, maior é o tempo que o som demora a percorrer essa distância. Na verdade, a distância percorrida pelo som, num determinado meio material, é proporcional ao tempo que o som demora a percorrê-la, isto é, se o som percorre uma determinada distância em, por exemplo, 2 segundos, então, percorrerá o dobro dessa distância no dobro do tempo, isto é, em 4 segundos."

De acordo com o texto e com os conhecimentos que já adquiriste, responde às seguintes questões.

7.1. Porque é que o observador mais próximo do tambor ouve primeiro o som do mesmo?

7.2. Qual é a relação que existe entre a distância percorrida pelo som e o tempo que o som demora a percorrê-la?

7.3. Sabendo que o observador mais próximo do tambor se encontra a uma distância de 50 m e ouve o som do mesmo 0,14 s após ter sido emitido, calcula o tempo que o som demora a chegar a um observador que se encontra a uma distância de 125 m do local onde o tambor é percutido. Apresenta os cálculos necessários.

8. De entre as seguintes afirmações, seleciona as verdadeiras e as falsas.

(A) A velocidade de propagação do som depende da temperatura.

(B) Quanto menor a temperatura do ar maior a velocidade de propagação do som.

(C) Quanto maior a temperatura do ar menor a velocidade de propagação do som.

(D) A velocidade de propagação do som depende do meio material.

(E) A velocidade de propagação do som é menor nos sólidos do que nos líquidos.

(F) A velocidade de propagação do som é menor nos líquidos do que nos gases.

9. Classifica as afirmações seguintes como verdadeiras (V) ou falsas (F).

A. O som propaga-se no vazio.

B. O movimento de vibração de uma fonte sonora provoca no ar circundante zonas de compressão e zonas de rarefação.

C. A velocidade de propagação do som é menor na água do que no ar.

D. Na propagação do som ocorre transferência de matéria e de energia.

5.1 Corrige as afirmações falsas da questão anterior.

10. Quando o sino vibra o som produzido pode set ouvido até alguns quilómetros de distancia.

10.1 Completa o quadro com os nomes da fonte sonora e do meio de propagação do som.

10.2 Escreve a designação correta para:

A - o meio onde a vibração do sino não produziria som;

B - o mesmo que ausência de qualquer som;

C - o que acontece aos corpúsculos do ar quando há som;

D - o que uns corpúsculos do ar transferem para outros quando o sino vibra.

11. Um grupo de alunos determinou experimento mente o valor da velocidade de propagação do som em diferentes meios. Pretende-se relacionar aquele valor com o es1odo físico dos meios de propagação selecionados. A tabela seguinte resume os dados experimentais recolhidos, à temperatura de 25 ºC.

11.1. Determina os valores A, B, C e D.

11.2. Partindo da análise da tabela e dos cálculos efetuados em 1., relaciona genericamente o valor da velocidade de propagação do som com o estado físico dos meios de propagação.

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