19.29 Uma onda longitudinal com frequência de 220 Hz se desloca ao longo de uma barra de cobre com raio igual a
. A potência média da onda é igual a
. (As informações relevantes sobre o cobre podem ser encontradas nas Tabelas 11.1 e 14.1.) a) Ache o comprimento de onda desta onda. b) Calcule a amplitude
da onda. c) Ache a velocidade longitudinal máxima de uma partícula sobre a corda.
Passo 1
O enunciado dá uma onda longitudinal numa barra de cobre de raio
, frequência
e potência média
. Pede-se (a) o comprimento de onda
, (b) a amplitude de oscilação
e (c) a velocidade máxima de partícula
. Vamos usar: velocidade de propagação longitudinal em sólidos
e a fórmula da potência média em ondas longitudinais
onde
e
são densidade e módulo de Young do cobre,
e
é a área da seção transversal.
Passo 2
Dos manuais, para o cobre temos
e
. Logo
Passo 3
O comprimento de onda é
Passo 4
Primeiro calculamos a área da seção transversal
Em seguida
. Da fórmula
isolamos
:
Passo 5
A velocidade máxima de partícula é
Resposta
a)
b)
c)
b)
c)