O professor da turma de Física Geral 2 realizou um experimento de ondas estacionárias numa corda no laboratório de ensino. O motor responsável por gerar ondas progressivas tem uma frequência de 20 Hz, e conseguimos ver dois anti-nós numa corda com comprimento de 4,00 m. Se a corda pesa 20,0 g por cada metro,
Quantos anti-nós podemos ver se fixamos a tensão em 1 N?
Quantos anti-nós podemos ver se fixamos a tensão em 1 N?
Passo 1
Beleza, o enunciado quer saber quantos anti-nós aparecem numa corda fixa de comprimento
m, freqüência da onda
Hz e densidade linear
g/m, quando a tensão vale
N.
Conteúdo: ondas estacionárias em corda.
O que vamos usar:
Conteúdo: ondas estacionárias em corda.
O que vamos usar:
- Velocidade da onda na corda:
. - Relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda:
. - Número de anti-nós (meio comprimento de onda por laçada):
.
Passo 2
Calcular a velocidade da onda usando
Como
Passo 3
A gente sabe também que
Então
Passo 4
Agora, cada laçada (anti-nó a anti-nó) tem meio comprimento de onda, então o número de anti-nós é
Como só faz sentido ter um número inteiro de anti-nós, a gente considera
Resposta
Podemos ver 22 anti-nós na corda quando a tensão for 1 N.