Um aluno ajusta a simulação para sem atrito e alta tensão. Qual comportamento é mais esperado para as ondas geradas?
a. Velocidade baixa e alta atenuação.
b. Alta velocidade e baixa atenuação.
c. Interferência destrutiva contínua.
d. Ondas estacionárias automáticas.
e. Comprimento de onda nulo.
a. Velocidade baixa e alta atenuação.
b. Alta velocidade e baixa atenuação.
c. Interferência destrutiva contínua.
d. Ondas estacionárias automáticas.
e. Comprimento de onda nulo.
Passo 1
O enunciado descreve uma simulação de ondas numa corda em que o aluno reduz o atrito a zero (sem amortecimento) e aumenta muito a tensão
. O conteúdo é propagação de ondas em corda, e vamos usar a fórmula da velocidade de fase e o conceito de atenuação por amortecimento.
Passo 2
Sabemos que, para uma corda ideal de massa linear
e tensão
, a velocidade de propagação das ondas é
Então, ao aumentar
, a velocidade
aumenta.
Passo 3
A atenuação das ondas (decrescimento da amplitude com o tempo ou distância) é causada pelo amortecimento (atrito interno, resistência do meio etc.). Se o atrito for zerado, não há mecanismo de perda de energia, ou seja, a atenuação tende a ser muito baixa (praticamente nula).
Passo 4
Com tensão alta e sem atrito, o resultado esperado é que as ondas viajem rapidamente e quase sem perder amplitude. Não há razão para interferência destrutiva contínua (c) nem formação automática de ondas estacionárias (d), e certamente não aparece comprimento de onda nulo (e). A velocidade não será baixa nem a atenuação alta (a).
Resposta
b. Alta velocidade e baixa atenuação.