Questões Física Ondulatória

Um órgão é um instrumento musical composto por diversos tubos sonoros, abertos ou fe...

Responda: Um órgão é um instrumento musical composto por diversos tubos sonoros, abertos ou fechados nas extremidades, com diferentes comprimentos. Num certo órgão, um tubo A é aberto em ambas as extremid...


Q265582 | Física, Ondulatória, Vestibular, UFPR, UFPR

Um órgão é um instrumento musical composto por diversos tubos sonoros, abertos ou fechados nas extremidades, com diferentes comprimentos. Num certo órgão, um tubo A é aberto em ambas as extremidades e possui uma frequência fundamental de 200 Hz. Nesse mesmo órgão, um tubo B tem uma das extremidades aberta e a outra fechada, e a sua frequência fundamental é igual à frequência do segundo harmônico do tubo A. Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s. Os comprimentos dos tubos A e B são, respectivamente:

Matheus Fernandes
Por Matheus Fernandes em 05/01/2025 10:43:08🎓 Equipe Gabarite
Para resolver essa questão, precisamos entender como funcionam os tubos sonoros e as frequências de ressonância.

No caso do tubo A, que é aberto em ambas as extremidades, ele possui uma frequência fundamental dada por:

f = v / (2 * L)

Onde:
f = frequência fundamental
v = velocidade do som no ar (340 m/s)
L = comprimento do tubo

Substituindo os valores conhecidos, temos:
200 = 340 / (2 * L)
200 = 170 / L
L = 170 / 200
L = 0,85 m = 85 cm

Portanto, o comprimento do tubo A é de 85 cm.

Agora, para o tubo B, que tem uma extremidade aberta e outra fechada, a frequência fundamental é igual à frequência do segundo harmônico do tubo A. O segundo harmônico de um tubo fechado é dado por:

f' = 2f

Substituindo o valor de f do tubo A, temos:
f' = 2 * 200
f' = 400 Hz

A frequência do segundo harmônico do tubo B é dada por:

f' = v / (4 * L')

Onde L' é o comprimento do tubo B.

Substituindo os valores conhecidos, temos:
400 = 340 / (4 * L')
400 = 85 / L'
L' = 85 / 400
L' = 0,2125 m = 21,25 cm

Portanto, o comprimento do tubo B é de 21,25 cm.

Assim, os comprimentos dos tubos A e B são, respectivamente:
Tubo A: 85 cm
Tubo B: 21,25 cm

Gabarito: c) 85,0 cm e 21,3 cm.
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