Quando você bate em um dos dentes de um diapasão, o outro dente também oscila, mesmo que a extremidade inferior esteja fixa. Como isto acontece? E como pode o segundo dente oscilar, do mesmo modo que o primeiro (à mesma frequência)?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pergunta por que, quando você bate em um dos dentes de um diapasão, o outro dente também começa a oscilar, mesmo que a parte de baixo esteja fixa. Isso está dentro da matéria de Ondas e Vibrações. Para resolver, vamos precisar entender como as vibrações se propagam através do material do diapasão e como isso faz com que os dois dentes vibrem na mesma frequência.
Passo 2
Primeiro, quando você bate em um dos dentes do diapasão, está aplicando uma força que faz com que esse dente comece a vibrar para cima e para baixo. Essas vibrações são ondas mecânicas que se propagam através do material do diapasão.
Passo 3
O diapasão geralmente é feito de metal e tem uma estrutura rígida. Quando um dente vibra, as moléculas do metal ao redor começam a oscilar devido à força aplicada. Essa oscilação se propaga através do diapasão como uma onda.
Passo 4
Mesmo que a extremidade inferior do diapasão esteja fixa, as vibrações conseguem viajar através da parte fixa para o outro dente. Isso acontece porque as ondas mecânicas podem se mover através de sólidos, transmitindo a energia das vibrações de um dente para o outro.
Passo 5
Agora, sobre por que os dois dentes vibram na mesma frequência: o diapasão é projetado para ter uma frequência natural específica de vibração, que depende do seu material e do comprimento dos dentes. Quando uma parte do diapasão vibra nessa frequência natural, toda a estrutura tende a vibrar na mesma frequência para manter a ressonância.
Passo 6
Assim, quando um dente começa a oscilar, ele força o outro dente a oscilar na mesma frequência devido à conexão rígida entre eles e à propriedade do diapasão de vibrar em uma frequência natural específica.
Resposta
Portanto, ao bater em um dos dentes do diapasão, as vibrações se propagam através do material rígido, fazendo com que o outro dente também oscile na mesma frequência devido à ressonância natural do diapasão.