Exames e testes intermédios nº2 – Osciloscópio, espectro e velocidade do som (2011–2017)
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Exames e testes intermédios nº2
Exames e testes intermédios: osciloscópio, espectro e velocidade do som (2011 – 2017)
📝 15 exercícios
Itens de exames nacionais e testes intermédios sobre este tema, adaptados (dados e figuras novos), com o grau de dificuldade e a cotação de cada um. Clica numa opção para ver logo se acertaste e abre a Resolução para perceberes o raciocínio passo a passo.
1Fácil 16 pontos Utilizou-se um osciloscópio para medir a tensão nos terminais de uma lâmpada alimentada por uma fonte de tensão alternada: um período ocupa 10 divisões com a base de tempo 2,0 ms/div; a amplitude ocupa 3,0 divisões com 5,0 V/div.
1.1. Determine a frequência.
1.2. Determine a amplitude e a tensão pico a pico.
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Pedido: f.
- Período.T = 10 × 2,0 = 20 ms
- Frequência.f = 120×10⁻³ = 50 Hz
Pedido: A e Vpp.
- Amplitude.A = 3,0 × 5,0 = 15 V
- Pico a pico.Vpp = 2A = 30 V
2Fácil 16 pontos O espectro do som emitido pela buzina de um carrinho tem componentes de frequências 400 Hz, 800 Hz e 1200 Hz.
2.1. O som é puro ou complexo? Justifique.
2.2. Determine a frequência fundamental e o período do som.
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Pedido: f fundamental e T.
- A fundamental é a menor frequência (as outras são 2f e 3f).f = 400 Hz.
- Período.T = 1400 = 2,5 ms
3Médio 20 pontos Para determinar a velocidade do som no ar, dois microfones separados por 1,20 m foram ligados a um osciloscópio; o sinal sonoro chegou ao 2.º microfone 3,6 ms depois do 1.º. O valor tabelado é 343 m/s.
3.1. Determine a velocidade do som medida.
3.2. Determine o erro percentual.
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Pedido: v.
- Converter.Δt = 3,6×10⁻³ s
- Relação.v = dΔt = 1,203,6×10⁻³ = 333 m/s
Pedido: erro (%).
- Definição.erro (%) = {{|vexp − vtab|×100|vtab}}
- Calcular.{{|333 − 343| × 100|343}} = 2,8 %
4Médio 12 pontos O som de um diapasão, convertido num sinal elétrico e visualizado num osciloscópio, é…
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5Médio 20 pontos Um sinal elétrico tem tensão U = 3,0·sen(400π·t) (V; s).
5.1. Determine a amplitude, a frequência e o período.
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Pedido: A, f e T.
- Ler A e ω.A = 3,0 V · ω = 400π rad s⁻¹.
- Frequência.f = ω2π = 400π2π = 200 Hz
- Período.T = 1200 = 5,0 ms
6Difícil 16 pontos Quando um sinal sonoro se propaga no ar há variações de pressão em cada ponto. Duplicando a amplitude de pressão (mesma frequência), a intensidade do som…
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7Difícil 24 pontos Uma corda comprida está esticada na horizontal com uma extremidade fixa. Uma pessoa faz oscilar a outra extremidade com frequência 2,0 Hz e produz uma onda de comprimento de onda 0,50 m.
7.1. Determine a velocidade de propagação.
7.2. Quanto tempo demora a onda a percorrer 5,0 m?
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Pedido: v.
- Relação.v = λ·f = 0,50 × 2,0 = 1,0 m/s
Pedido: t.
- Relação.t = dv = 5,01,0 = 5,0 s
8Médio 12 pontos No ecrã de um osciloscópio, um período ocupa 4 divisões horizontais, com base de tempo de 2,0 ms/div. Qual é a frequência do sinal?
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Pedido: f.
- Período.T = 4 × 2,0 ms = 8,0 ms = 0,00800 s
- Frequência.f = 1T = 10,00800 = 125 Hz
9Médio 12 pontos Um sinal visto num osciloscópio tem, do eixo até ao máximo, 3 divisões verticais, com sensibilidade de 0,5 V/div. Qual é a amplitude do sinal?
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Pedido: A.
- Amplitude = divisões × sensibilidade.A = 3 × 0,5 = 1,5 V
10Fácil 8 pontos Uma onda propaga-se numa corda com velocidade de 12 m/s e frequência 4 Hz. Qual é o comprimento de onda?
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Pedido: λ.
- v = λ f.λ = vf = 124 = 3,00 m
11Médio 12 pontos Um emissor de sinais sonoros recebe o eco de um obstáculo 0,20 s depois da emissão. Sabendo que a velocidade do som no ar é 340 m/s, a que distância está o obstáculo?
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Pedido: d.
- O som vai e volta.2d = v Δt ⇒ d = v Δt2 = 340 × 0,202 = 34 m
12Fácil 8 pontos Um sinal harmónico tem frequência de 440 Hz. Qual é o seu período?
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Pedido: T.
- T = 1/f.T = 1440 = 0,00227 s = 2,3 ms
13Médio 12 pontos Num gráfico da variação de pressão de um som em função do tempo contam-se 3 períodos em 10 ms. Qual é a frequência do som?
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Pedido: f.
- Período.T = 10 ms3 = 3,33 ms = 0,0033 s
- Frequência.f = 1T = 300 Hz
14Médio 12 pontos Um trovão ouve-se 1,0 s depois do relâmpago. Sabendo que a luz chega “instantaneamente” e que o som no ar anda a 340 m/s, a que distância caiu o raio?
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Pedido: d.
- Movimento uniforme do som.d = v Δt = 340 × 1,0 = 340 m
15Médio 12 pontos No ecrã de um osciloscópio, um período ocupa 2 divisões horizontais, com base de tempo de 0,5 ms/div. Qual é a frequência do sinal?
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Pedido: f.
- Período.T = 2 × 0,5 ms = 1,0 ms = 0,00100 s
- Frequência.f = 1T = 10,00100 = 1000 Hz
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