Uma barra de latão com
de comprimento é golpeada em uma extremidade. Na outra extremidade, uma pessoa ouve dois sons vindos de duas ondas longitudinais, uma se deslocando na barra metálica e a outra no ar. Qual é o intervalo entre os dois sons? (considere a velocidade do som no ar é igual a
; a densidade do latão vale
e o módulo de Young
)
Passo 1
O enunciado descreve uma barra de latão de comprimento
golpeada numa extremidade. Na outra extremidade uma pessoa ouve dois sons: um que viaja pela barra e outro que se propaga no ar. Queremos o intervalo de tempo entre essas duas chegadas. Vamos usar a fórmula da velocidade de onda longitudinal em sólidos e a relação básica
.
Passo 2
A velocidade da onda na barra de latão vem de
onde
é o módulo de Young e
é a densidade. Logo,
Passo 3
O tempo de propagação na barra é
O tempo de propagação pelo ar, com
, é
Passo 4
O intervalo entre os sons é
Resposta
O intervalo entre os dois sons é aproximadamente
.