6 - Uma onda desloca-se na superfície de um lago com velocidade de 0,3 m/s. Sabendo que o comprimento de onda é 0,6 m, determine quantas vezes por segundo um pedaço de madeira que flutua neste lago vai realizar um movimento de “sobe-desce”. Isso corresponde a perguntar qual é a frequência deste movimento oscilatório, em hertz.
Um objeto flutuando na água é atingido por 60 pulsos a cada 30 s. Determine:
a) a sua frequência em Hz;
b) o seu período em segundos.
Um objeto flutuando na água é atingido por 60 pulsos a cada 30 s. Determine:
a) a sua frequência em Hz;
b) o seu período em segundos.
Passo 1
Então, temos um exercício sobre ondas na água e movimentos oscilatórios. Vamos precisar entender como calcular a frequência e o período de um objeto que está flutuando e sendo atingido por pulsos na água. Para isso, vamos usar algumas fórmulas básicas da física relacionadas às ondas e movimento alternado.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é frequência. A frequência (
) mede quantas vezes um evento acontece por segundo e é medida em hertz (Hz). No caso das ondas, ela nos diz quantas ondas passam por um ponto em um segundo.
A fórmula para calcular a frequência quando conhecemos a velocidade da onda (
) e o comprimento de onda (
) é:
Passo 3
Vamos aplicar essa fórmula ao nosso primeiro cenário. A velocidade da onda é
e o comprimento de onda é
. Substituindo esses valores na fórmula:
Isso significa que o pedaço de madeira vai realizar 0,5 movimentos de sobe-desce por segundo.
Passo 4
Agora, vamos para a segunda parte do exercício. Temos um objeto que recebe 60 pulsos em 30 segundos. Queremos encontrar a frequência e o período desse movimento.
A frequência (
) pode ser calculada dividindo o número de pulsos pelo tempo total:
Passo 5
O período (
) é o tempo que leva para completar um ciclo completo de movimento. Ele é o inverso da frequência:
Resposta
a) A frequência do movimento é 2 Hz;
b) O período do movimento é 0,5 segundos.