A velocidade de propagação v de um pulso transversal numa corda depende da força T com que a corda é esticada e de sua densidade linear u. Um cabo de aço, com 2,0 m de comprimento e 200 g de massa, é esticado com força de tração de 40 N. a velocidade de propagação de um pulso nesse cabo é, em metros por segundo:a) 1,0 b) 2,0 c) 4,0 d)20 e) 40
Passo 1
Então, a gente tem um exercício que fala sobre como a velocidade com que um pulso se move em uma corda depende da força com que a corda está esticada e da densidade linear dela. A gente vai precisar usar essas informações para descobrir qual dessas opções é a velocidade correta do pulso no cabo de aço.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é densidade linear, que é representada pela letra $ u $. Ela mostra quanta massa tem em um certo comprimento da corda. Para calcular, a gente divide a massa total pelo comprimento.
Temos:
- Massa do cabo: 200 g = 0,2 kg (já que 1 kg = 1000 g)
- Comprimento do cabo: 2,0 m
Então,
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula da velocidade de propagação do pulso ($ v $):
onde:
- $ T $ é a força de tração, que é 40 N
- $ u $ é a densidade linear que calculamos, 0,1 kg/m
Substituindo os valores:
Resposta
A velocidade de propagação do pulso no cabo é 20 metros por segundo, ou seja, a letra d) 20 é a correta.