Exercício 6.
Um diapasão emite um som de frequência constante. Este diapasão vibratório é colocado sobre um tubo cilíndrico de vidro contendo água. O nível da água pode ser variado, e observa-se que, para certas alturas h da coluna de ar no tubo, a intensidade do som é muito maior do que para outras. As alturas em que existe ressonância são
. Calcule o comprimento de onda da onda emitida pelo diapasão.
Passo 1
O enunciado nos dá um tubo de vidro com uma extremidade fechada (pela água) e a outra aberta (onde se apoia o diapasão), e informa as alturas da coluna de ar em que ocorre ressonância:
O conteúdo aqui é ondas estacionárias em tubo com uma extremidade fechada, onde só aparecem modos ímpares de quarter-wave.
O conteúdo aqui é ondas estacionárias em tubo com uma extremidade fechada, onde só aparecem modos ímpares de quarter-wave.
Passo 2
Em um tubo fechado numa extremidade, as ressonâncias ocorrem quando o comprimento da coluna de ar
satisfaz
Passo 3
Para
temos
Como
, segue