Ficha nº7

 

Propagação do som

Velocidade de propagação do som

1. Como varia a intensidade do som no ar à medida que nos afastamos da fonte sonora? Justifica.

2. Recorda que a velocidade do som depende do meio no qual o mesmo se propaga.

Na tabela está indicado o valor da velocidade de propagação do som em diferentes meios materiais, neste caso, diferentes substâncias.

2.1. De um modo geral, como varia o valor da velocidade de propagação do som nos gases, líquidos e sólidos?

2.2. O Pedro e o João lembraram-se de construir um telefone com duas latas e um fio, para poderem comunicar a uma determinada distância. Mas tiveram de fazer urna opção importante: que tipo de fio utilizar? O Pedro disse: "Usamos este fio de cobre que encontrei na oficina do meu pai; vai funcionar perfeitamente.” O João discordou dizendo: "Mas eu arranjei este arame que é feito de ferro; aposto que com ele nos iremos ouvir mais rapidamente.” Quem tem razão? Justifica.

3. É dada uma martelada na extremidade de um carril de caminho-de-ferro. Uma pessoa coloca-se a 68 m dessa extremidade. A velocidade de propagação do som no carril é 3400 m/s e no ar é 340 m/s.

a. Por que razão a velocidade de propagação do som no carril é maior do que no ar?

b. Quanto tempo demora a ouvir o som, após a martelada, com o ouvido encostado ao carril?

c. Se a pessoa não encostar o ouvido, quanto tempo demora a ouvir o som, após a martelada?

4. Considera a seguinte figura que mostra uma lâmina a vibrar.

4.1. Identifica as zonas de compressão do ar.

4.2. Identifica as zonas de rarefação do ar.

4.3. Determina a frequência de oscilação da lâmina sabendo que executa 2000 oscilações num minuto.

5. Um grupo de investigadores determinou a variação da velocidade da propagação do som no ar com a temperatura, na Região Centro de Portugal. O gráfico seguinte foi construído com os dados experimentais obtidos.

5.1. Relaciona o valor da velocidade de propagação do som no ar com a temperatura.

5.2. Admite que, num dia de verão, com uma temperatura média de 30 ºC, uma sirene de bombeiros soa um alerta de incêndio às 11 h 35 min 14 s.

Determina a que horas o alarme foi escutado pela população que se situa a 2,55 km da sede dos bombeiros.

5.3. O som da sirene dos bombeiros foi escutado por outra população vizinha 10 segundos após os bombeiros soarem o alarme.

Determina a distância desta população à sede dos bombeiros, tendo em conta uma temperatura média do ar de 30 ºC.

6. Por que razão na cortiça, que é sólida, a velocidade de propagação do som é menor do que na água no estado líquido?

7. A velocidade de propagação do som é ...

(A) menor nos líquidos do que nos gases.

(B) maior nos sólidos do que nos líquidos.

(C) maior nos gases do que nos Líquidos.

(D) independente do meio em que se propaga.

(Assinala a opção correta.)

8. Quando um diapasão vibra, os corpúsculos do ar em contato com ele vibram também.

A vibração destes corpúsculos é comunicada a camadas de ar sucessivamente mais afastadas, provocando o aparecimento de zonas onde os corpúsculos se juntam, separadas por zonas onde os corpúsculos se afastam.

8.1 Qual das designações, zonas de compressão ou zonas de rarefação, é a correta para as zonas do ar onde os corpúsculos se afastam?

8.2 Das opções destacadas a negro na frase que se segue, seleciona as que permitem obter uma afirmação correta.

Nas zonas do ar onde os corpúsculos se aproximam há aumento/diminuição da pressão do ar e aumento/diminuição da densidade do ar.

8.3 Dos corpúsculos assinalados pelas letras A, B, C e D, indica os que se encontram:

8.3.1 numa zona de rarefação:

8.3.2 numa zona de compressão.

8.4 Indica o que representam as setas associadas ao corpúsculo C.

8.5 Seleciona a opção que completa corretamente a frase seguinte.

Se a frequência de vibração do diapasão for de 430 Hz, os corpúsculos do ar ...

A - ... vibram todos com a frequência de 430 Hz.

B - ... vibram com frequência cada vez menor à medida que aumenta a distância ao diapasão.

C - ... vibram com frequência cada vez maior à medida que aumenta a distância ao diapasão.

D - ... vibram com frequência variável.

9. Um grupo de alunos determinou experimentalmente o valor da velocidade de propagação do som em quatro materiais. A tabela seguinte resume os dados experimentais recolhidos e os cálculos realizados, encontrando-se em falta os que correspondem às letras A, B, C e D.

9.1. Determina os valores de A, B, C e D.

9.2. Identifica os materiais 1, 2, 3 e 4, consultando a tabela.

9.3. Dos materiais testados, indica aqueles que poderão ser utilizados nas paredes interiores das casas, de forma a isolá-las acusticamente.

10. Um canhão disparou uma bala. Uma pessoa situada a 3020 m de distância do canhão ouviu o disparo 9 s após ter visto o clarão. Qual foi a velocidade de propagação do som no ar?

11. Em 1660, o filósofo, químico e físico irlandês Robert Boyle (1627-1691) realizou uma série de experiências na área da Física. Numa delas, colocou uma campainha a tocar dentro de uma jarra e foi retirando lentamente o ar do seu interior utilizando uma bomba de vácuo.

11.1. O resultado da experiência foi:

(A) o som da campainha continuou a ouvir-se sem qualquer alteração.

(B) o som da campainha foi diminuindo até deixar de se ouvir.

(C) o som da campainha foi ficando cada vez mais agudo.

(D) o som da campainha foi aumentando começando a ouvir-se cada vez melhor.

(Assinala a opção correta.)

11.2. Justifica a opção da alínea anterior tendo por base o que aprendeste.

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