Questão 32
Você bate na ponta de uma barra de metal de comprimento 2.5 m e simultaneamente dispara um cronômetro eletrônico, que é automaticamente parado assim que um microfone, localizado na outra ponta da barra, detecta o som. O tempo medido pelo cronômetro é 0.6 ms e a densidade da barra é
.
Qual o módulo de Young do material?
Passo 1
O enunciado dá uma barra metálica de comprimento
. Ao bater numa ponta, começa-se a contar o tempo até que o som chegue à outra ponta, e esse tempo é
. A densidade do material é
. Queremos encontrar o módulo de Young
do material, sabendo que a velocidade
de uma onda longitudinal num sólido homogêneo satisfaz
Passo 2
Converter a densidade para unidades SI. Temos
Passo 3
Calcular a velocidade do som na barra a partir de
. O comprimento é
e o tempo
. Então
Passo 4
Usar a relação
. Substituindo
e
,
Resposta
O módulo de Young do material é aproximadamente