Tópicos de Física 2 - Parte 2-118-120

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Valores médios de níveis de intensidade sonora
Situação
Intensidade sonora 
(dB)
Situação
Intensidade sonora 
(dB)
Silêncio total 0 Rua barulhenta 90
Respiração normal 10 Orquestra sinfônica 110
Sussurro 30 Trovão 120
Respiração ofegante 30 Concerto de rock 120
Conversação normal 50 Avião a jato decolando 140
Aspirador de pó 70 Lançamento de foguete 160
Motocicleta 90
Em vermelho, intensidades sonoras que podem causar danos ao aparelho auditivo humano.
388 UNIDADE 2 | ONDULATÓRIA
Como essa unidade bel é muito grande, resolveram simplificar. O valor k pas-
sou a ser 10, não mais 1, e a unidade recebeu a denominação de decibel, plural 
decibels e símbolo dB, ficando a Lei de Weber–Fechner expressa por:
 O decibelímetro é o 
aparelho que mede níveis 
de intensidade sonora.
em que I é a intensidade sonora do som e N a sonoridade em relação a um som 
de referência.
O aparelho utilizado para a medição da sonoridade é o decibelímetro, repre-
sentado na foto ao lado. 
A tabela abaixo mostra alguns valores característicos de níveis de intensidades 
sonoras.
N 10log I
Iref
5
 67. (Unicenp-PR) O italiano Luciano Pavarotti, conheci-
díssimo cantor de ópera, possui uma extensão de 
voz que varia aproximadamente entre o “dó” (128 
Hz) e o lá (440 Hz), sendo classificado como tenor. Já 
um contralto compreende uma extensão de voz que 
vai, pelo menos, de sol (196 Hz) a mi (669 Hz).
As classificações citadas, que podem ainda en-
volver barítonos, baixos, sopranos e mezzo-so-
pranos, estão calcadas na qualidade fisiológica 
do som conhecida como:
a) intensidade.
b) altura.
c) timbre.
d) volume.
e) reverberação.
 68. (Enem)
Quando adolescente, as nossas tardes, após 
as aulas, consistiam em tomar às mãos o violão 
e o dicionário de acordes de Almir Chediak e de-
safiar nosso amigo Hamilton a descobrir, apenas 
ouvindo o acorde, quais notas eram escolhidas. 
Sempre perdíamos a aposta, ele possui o ouvido 
absoluto.
O ouvido absoluto é uma característica perceptual 
de poucos indivíduos capazes de identificar notas 
isoladas sem outras referências, isto é, sem precisar 
relacioná-las com outras notas de uma melodia.
LENT, R. O cérebro do meu professor de acordeão. Disponível em: 
http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em: 15 ago. 2012 (adaptado).
No contexto apresentado, a propriedade física das 
ondas que permite essa distinção entre as notas é a
a) frequência. d) amplitude da onda.
b) intensidade. e) velocidade de propagação.
c) forma da onda.
 69. (Enem) Ao ouvir uma flauta e um piano emitindo 
a mesma nota musical, consegue-se diferenciar 
esses instrumentos um do outro.
Essa diferenciação se deve principalmente ao(à)
a) intensidade sonora do som de cada instrumento 
musical.
b) potência sonora do som emitido pelos diferentes 
instrumentos musicais.
c) diferente velocidade de propagação do som 
emitido por cada instrumento musical.
Nível 1Exercícios
B
a
L
L
 L
u
n
L
a
/S
h
u
tt
e
rs
to
c
k
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389TÓPICO 3 | ACÚSTICA
d) timbre do som, que faz com que os formatos das 
ondas de cada instrumento sejam diferentes.
e) altura do som, que possui diferentes frequên-
cias para diferentes instrumentos musicais.
 70. (UFAM) Sejam as seguintes afirmativas sobre as 
ondas sonoras:
I. O som é uma onda mecânica progressiva lon-
gitudinal cuja frequência está compreendida, 
aproximadamente, entre 20 Hz e 20 kHz.
II. O ouvido humano é capaz de distinguir dois 
sons de mesma frequência e mesma intensi-
dade desde que as formas das ondas sonoras 
correspondentes a esses sons sejam diferen-
tes. Os dois sons têm timbres diferentes.
III. A altura de um som é caracterizada pela fre-
quência da onda sonora. Um som de pequena 
frequência é grave (baixo) e um som de gran-
de frequência é agudo (alto).
IV. Uma onda sonora com comprimento de onda 
de 10 mm é classificada como ultrassom.
V. A intensidade do som é tanto maior quanto 
menor for a amplitude da onda sonora.
Assinale a alternativa correta:
Dado: Quando necessário, adote o valor de 340 m/s 
para a velocidade do som no ar.
a) Somente as afirmativas I, II, III e IV estão corretas.
b) Somente as afirmativas II, III e V estão corretas.
c) Somente as afirmativas I, III, IV e V estão corretas.
d) Somente as afirmativas II, III, IV e V estão corretas.
e) Somente as afirmativas I, II, IV e V estão corretas.
 71. (UFMG) Do ponto de vista das Ciências, os sons 
são sensações produzidas por ondas que fazem 
os tímpanos vibrarem. Dentro dessa linha de ra-
ciocínio, diversos estudantes fizeram afirmações 
associando as qualidades dos sons com as ca-
racterísticas das ondas que os provocam. Analise 
as afirmações a seguir e assinale aquela que não 
está de acordo com as ideias das Ciências.
a) Se a frequência de uma onda sonora se tornar 
maior, nossos tímpanos começarão a vibrar 
mais vezes a cada segundo.
b) Um som se tornará mais grave que outro pro-
duzido anteriormente quando a onda a ele as-
sociada apresentar maior frequência.
c) Quando aumentamos a amplitude de uma 
onda, nós iremos promover um aumento na 
intensidade do som a ela associado.
d) É possível distinguir sons produzidos por dois 
instrumentos musicais diferentes, mesmo que 
eles emitam a mesma nota musical.
Exercícios Nível 2
 72. Um aluno do curso de Engenharia estudava a 
medição da sonoridade de sons em várias situa- 
ções. Ele foi ao Rock in Rio e levou um decibe-
límetro para fazer medições. No show do Guns 
and Roses se posicionou a 10 m de uma grande 
caixa de som e mediu 100 dB para os sons que 
estava recebendo. Sabendo-se que a intensida-
de mínima de um som para se fazer ouvir é de 
10212 W/m2 e π 5 3, com que potência os sons 
eram emitidos pelas caixas acústicas?
 Resolução:
Aplicando-se a Lei de Weber-Fechner, temos:
5S 10 log I
I0Então:
5
2
100 10 log I
10 12
 ⇒ 5 5
2 2
10 log I
10 12
 5 5
2 2
10 I
10
10
12
 [ I 5 1022 W/m2
E.R.
Usando agora a fórmula da intensidade do 
som, temos:
5I Pot
4 x2π
5
? ?
210 Pot
4 3 10
2
2
 
Pot 5 12 W
 73. (Fepese) O piano é um instrumento musical de 
cordas, munido de um teclado e de uma grande 
caixa de ressonância. O som é produzido pela 
pressão das teclas que acionam martelos de 
madeira revestidos de feltro que, por sua vez, 
fazem percutir as cordas. É dotado de dois pe-
dais: o direito, quando pressionado, permite que 
as cordas permaneçam vibrando, mesmo que 
as teclas deixem de ser tocadas; o esquerdo, 
também chamado surdina, serve para diminuir 
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390 UNIDADE 2 | ONDULATÓRIA
o brilho da sonoridade. O primeiro piano foi fa-
bricado pelo italiano Bartolomeu Cristofori, 
construtor de cravos de Florença, por volta de 
1700. Quando um pianista pressiona no piano 
uma tecla correspondente à nota ré e, em se-
guida, a que corresponde a fá, pode-se afirmar 
que serão ouvidos sons diferentes.
Isso se deve ao fato de as ondas sonoras corres-
pondentes a essas notas terem:
a) timbres diferentes.
b) batimentos diferentes.
c) amplitudes diferentes.
d) frequências diferentes.
e) intensidades diferentes.
 74. (UFRGS-RS) A tabela abaixo apresenta a frequência 
f de três diapasões.
Diapasão f (Hz)
d1 254
d2 352
d3 440
Considere as afirmações abaixo:
I. A onda sonora que tem o maior período é a 
produzida pelo diapasão d
1
.
II. As ondas produzidas pelos três diapasões, no 
ar, têm velocidades iguais.
III. O som mais grave é o produzido pelo diapa-
são d
3
.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e II.
e) I, II e III.
 75. (Acafe-SC) O aparelho auditivo humano distingue 
nas ondas sonoras três qualidades: altura, inten-
sidade e timbre, denominadas qualidades fisio-
lógicas do som.
Com base no exposto, marque com V as afirma-
ções verdadeiras e com F as falsas.
1. O timbre se altera quando adiciona-se a uma 
onda sonora um de seus harmônicos.
2. A intensidadede uma onda sonora diminui ao 
se reduzir o comprimento de onda.
3. A altura de uma onda sonora aumenta quando 
a frequência aumenta.
4. Percebe-se a onda sonora duas vezes mais 
intensa quando se dobra a potência acústica 
da fonte.
A sequência correta é:
a) F – V – V – V
b) V – F – V – F
c) F – F – V – F
d) V – F – V – V
 76. (Vunesp) A figura mostra um audiograma, grá-
fico que demonstra a relação entre o limite de 
recepção e a frequência de vibração dos sons 
que a orelha humana é capaz de perceber. No 
eixo vertical estão os valores da intensidade 
física e no eixo horizontal estão os valores da 
frequência.
20 100
frequência das vibrações (em hertz)
1 000 2 000 10 000
1022
1024
1026
1028
10210
10212
10214
10216
in
te
n
si
d
a
d
e
 f
ís
ic
a
 (
e
m
 W
/c
m
2
)
música
conversação
limiar de audição
limiar de dor
dor
Analisando-se o gráfico, conclui-se correta-
mente que
a) uma emissão sonora de 1,0 kHz a intensidade 
de 1024 W/cm2 causa sensação dolorosa.
b) uma emissão sonora de 800 Hz a intensidade 
de 10210 W/cm2 causa sensação dolorosa.
c) é impossível ouvir uma emissão de 1,0 kHz e 
de intensidade 1025 W/cm2.
d) o limiar de dor para uma emissão sonora de 
100 Hz é o mesmo que para uma emissão de 
4,0 kHz.
e) o ser humano não consegue ouvir sons emitidos 
com intensidade de 10212 W/cm2 e frequência 
de 800 Hz.
 77. (Unifimes-MG) A lei municipal 9505/08 da cidade 
de Belo Horizonte estabelece que o limite máximo 
de ruído após às 22h deve ser b 5 50 dB. Suponha 
que, num festival de música local, os ouvintes 
próximos às caixas de som estão expostos a um 
ruído de 100 dB. Sabe-se que o nível de ruído 
sonoro, em decibéis, é dado por b 510 log
I
I0
 em 
que I é a intensidade física sonora da fonte de 
ruído e I0 5 10
212 W/m2 é a menor intensidade 
física sonora audível.
R
e
p
ro
d
u
ç
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/A
rq
u
iv
o
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a
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