Física — Óptica e Ondas Múltipla Escolha

(FM) Na figura estão representadas as faixas de frequências das ondas sonoras emitidas por cinco diferentes instrumentos de corda. Frequência (Hz) 55 110 220 440 880 1760 Violino Contrabaixo Violoncelo Violão Alguns dos instrumentos indicados na figura podem emitir ondas sonoras cujo comprimento é igual a 3,0 m quando essas ondas se propagam no ar, meio no qual a velocidade de propagação das ondas sonoras é igual a 330 m/s. Esses instrumentos são

(FM) Na figura estão representadas as faixas de frequências das ondas sonoras emitidas por cinco diferentes instrumentos de corda.

Frequência (Hz)

55 110 220 440 880 1760

Violino

Contrabaixo
Violoncelo
Violão

Alguns dos instrumentos indicados na figura podem emitir ondas sonoras cujo comprimento é igual a 3,0 m quando essas ondas se propagam no ar, meio no qual a velocidade de propagação das ondas sonoras é igual a 330 m/s. Esses instrumentos são

  1. o violino, o violoncelo e o contrabaixo.
  2. o violino, a viola e o violão.
  3. o violoncelo, o contrabaixo e o violão.
  4. o violino, a viola, o violoncelo e o violão.
  5. a viola, o violoncelo, o contrabaixo e o violão.

Resolução completa

Explicação passo a passo

C
Alternativa C

Alternativa C

Para responder a esta questão, precisamos determinar quais instrumentos conseguem produzir ondas sonoras com um comprimento de onda específico. Isso envolve calcular a frequência correspondente a esse comprimento e verificar no gráfico quais instrumentos abrangem essa frequência.

Relação entre grandezas ondulatórias

A primeira etapa é utilizar a equação fundamental da ondulatória, que relaciona a velocidade de propagação da onda (v), a frequência (f) e o comprimento de onda (\lambda):

v = \lambda \cdot f

Os dados fornecidos pelo enunciado são:

  • Velocidade de propagação no ar: v = 330 \text{ m/s}
  • Comprimento de onda desejado: \lambda = 3,0 \text{ m}

Precisamos isolar a frequência (f) na fórmula para saber qual nota sonora estamos procurando:

f = \frac{v}{\lambda}

Substituindo os valores:

f = \frac{330}{3,0} = 110 \text{ Hz}

Portanto, buscamos os instrumentos que possuem faixas de frequência que incluem o valor de 110 Hz.

Análise do Gráfico

Com a frequência calculada ($110 \text{ Hz}$), analisamos o gráfico para identificar quais barras representam instrumentos que atingem essa frequência mínima ou máxima dentro da sua faixa de atuação.

  • Violino: A faixa inicia em $220 \text{ Hz}. Não atinge $110 \text{ Hz}.
  • Viola: A faixa inicia entre $110 \text{ Hz}$ e $220 \text{ Hz}$ (após a marca de 110). Não atinge $110 \text{ Hz}$.
  • Violoncelo: A faixa vai de $55 \text{ Hz}$ até $440 \text{ Hz}$. Cobre o valor de 110 Hz.
  • Contrabaixo: A faixa vai de $55 \text{ Hz}$ até $220 \text{ Hz}$. Cobre o valor de 110 Hz.
  • Violão: A faixa inicia exatamente na marca de $110 \text{ Hz}$ e vai até $880 \text{ Hz}$. Cobre o valor de 110 Hz.

Assim, os únicos instrumentos listados que emitem sons com comprimento de onda de $3,0 \text{ m}$ (frequência de $110 \text{ Hz}$) são o violoncelo, o contrabaixo e o violão.

Conclusão

A análise confirma que a alternativa que lista corretamente esses três instrumentos é a C.

Alternativa C

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