UEM 2014 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 9 de Física

Enunciado em texto

Em um laboratório, situado ao nível do mar, um cientista faz vibrar um diapasão de frequência de 660 Hz junto à boca de uma proveta totalmente preenchida com água. Por meio de um dispositivo especial, ele faz o nível de água na proveta variar e observa que, para alguns níveis de água específicos no interior da proveta, ou seja, para algumas distâncias (H) específicas da superfície da água até a extremidade superior (a boca) da proveta, o som proveniente da proveta é fortemente reforçado. Considerando que o primeiro reforço é observado para H = 12,5 cm, assinale o que for correto.

(01) Quando ocorre o reforço sonoro, há a formação de ondas estacionárias no interior da proveta, que são ondas resultantes da ressonância da proveta com a frequência da fonte sonora, ou seja, com as ondas provenientes do diapasão.

(02) As frequências de ressonância no interior da proveta são dadas por $f_n = \dfrac{nv}{4H}$, sendo v a velocidade do som no ar no interior da proveta e n um número inteiro, ímpar, positivo e diferente de zero.

(04) Quando H = 12,5 cm e a velocidade do som no interior da proveta é de 330 m/s, há a formação de um nodo na superfície da água e de um antinodo na extremidade superior da proveta.

(08) Quando H = 0,625 m, a proveta ressona no sexto harmônico do diapasão, e há a formação de quatro nodos no interior da proveta.

(16) Quando a proveta ressona no sétimo harmônico do diapasão, o comprimento de onda das ondas estacionárias em seu interior é de 0,5 m, e há a formação de 5 antinodos no interior da proveta.

(Enunciado: Vestibular UEM 2014 (Verão), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).