Física
Onda na corda
(AFA-SP)
A figura 1 abaixo apresenta a configuração de uma onda estacionária que se forma em uma corda inextensível de comprimento L e densidade linear ? quando esta é submetida a oscilações de frequência constante f0, através de uma fonte presa em uma de suas extremidades. A corda é tencionada por um corpo homogêneo e maciço de densidade ?, preso na outra extremidade, que se encontra dentro de um recipiente inicialmente vazio.
Considere que o recipiente seja lentamente preenchido com um líquido homogêneo de densidade ? e que, no equilíbrio, o corpo M fique completamente submerso nesse líquido. Dessa forma, a nova configuração de onda estacionária, que se estabelece na corda é mostrada na figura 2.
Nessas condições, a razão (?/?) entre as densidades do corpo e do líquido, é:
a) 3/2 b) 4/3 c) 5/4 d) 3/5
Resolução:
A velocidade de propagação de uma onda transversal numa corda é dada por
v = ?(F/?) onde F é a intensidade da força de tração no fio e ? a densidade linear.
No caso da figura 1: F é o peso do bloco, isto é, F = ?.V.g
De v = ?.f0 e sendo 2.(?/2) = L => ? = L, vem:
?[(?.V.g)/?] = L.f0 (1)
No caso da figura 2: F é o peso do bloco menos o empuxo, isto é,
F = ?.V.g - ?.V.g
De v = ?.f0 e sendo 4.(?/2) = L => ? = L/2, vem:
?[(?.V.g - ?.V.g)/?] = (L/2).f0 (2)
De (1) e (2), resulta:
2.?[(?.V.g - ?.V.g)/?] = ?[(?.V.g)/?]
4.(? - ?) = ? => 3.? = 4.? => ?/? = 4/3
Resposta: b
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36ª aula Reflexão e Refração de Ondas Borges e Nicolau Reflexão de ondas Quando uma onda sofre reflexão, a frequência, a velocidade de propagação e o comprimento de onda não variam. Justificando: Como a frequência depende somente da fonte,...
- Caiu No Vestibular
Onda na corda IFMG Observe a figura abaixo que representa uma onda produzida numa corda: Figura adaptada de http://www.educacao.globo.com/fisica/assunto/ondas-e-luz/ondas-periodicas.html. Considere que o ponto D da corda demore 1,0 s para descer...
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Física
Caiu no vestibular
Onda na corda
(AFA-SP)
A figura 1 abaixo apresenta a configuração de uma onda estacionária que se forma em uma corda inextensível de comprimento L e densidade linear ? quando esta é submetida a oscilações de frequência constante f0, através de uma fonte presa em uma de suas extremidades. A corda é tencionada por um corpo homogêneo e maciço de densidade ?, preso na outra extremidade, que se encontra dentro de um recipiente inicialmente vazio.
Considere que o recipiente seja lentamente preenchido com um líquido homogêneo de densidade ? e que, no equilíbrio, o corpo M fique completamente submerso nesse líquido. Dessa forma, a nova configuração de onda estacionária, que se estabelece na corda é mostrada na figura 2.
Nessas condições, a razão (?/?) entre as densidades do corpo e do líquido, é:
a) 3/2 b) 4/3 c) 5/4 d) 3/5
Resolução:
A velocidade de propagação de uma onda transversal numa corda é dada por
v = ?(F/?) onde F é a intensidade da força de tração no fio e ? a densidade linear.
No caso da figura 1: F é o peso do bloco, isto é, F = ?.V.g
De v = ?.f0 e sendo 2.(?/2) = L => ? = L, vem:
?[(?.V.g)/?] = L.f0 (1)
No caso da figura 2: F é o peso do bloco menos o empuxo, isto é,
F = ?.V.g - ?.V.g
De v = ?.f0 e sendo 4.(?/2) = L => ? = L/2, vem:
?[(?.V.g - ?.V.g)/?] = (L/2).f0 (2)
De (1) e (2), resulta:
2.?[(?.V.g - ?.V.g)/?] = ?[(?.V.g)/?]
4.(? - ?) = ? => 3.? = 4.? => ?/? = 4/3
Resposta: b
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