Se você esticar uma mangueira de borracha e a bater, poderá observar um pulso se deslocar para cima e para baixo através da mangueira. O que acontece à velocidade se você esticar mais ainda a mangueira? E se você enchê-la com água?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a pergunta tá pedindo. A gente tem uma mangueira de borracha que, quando esticada e batida, gera um pulso que se move pela mangueira. A questão quer saber o que acontece com a velocidade desse pulso quando você estica mais a mangueira e quando enche ela com água. Vamos usar conceitos de física sobre ondas em meios esticados para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como a velocidade de uma onda funciona em um meio esticado, tipo uma corda ou mangueira. A fórmula básica é:
v = raizTmu
Aqui, $ v $ é a velocidade da onda, $ T $ é a tensão (ou seja, quão esticada está a mangueira) e $ \mu $ é a massa por unidade de comprimento da mangueira.

Passo 3

Vamos ver o que acontece quando você estica mais a mangueira. Ao esticar mais, você aumenta a tensão $ T $. Como a velocidade $ v $ depende da raiz quadrada da tensão, se $ T $ aumenta, $ v $ também aumenta. Então, esticando mais a mangueira, o pulso percorre mais rápido.

Passo 4

Agora, vamos pensar no que acontece se você encher a mangueira com água. Encher a mangueira adiciona massa a ela, ou seja, aumenta $ \mu $. Olhando de novo para a fórmula:
mu
Se $ \mu $ aumenta enquanto $ T $ fica igual, a fração $ \frac{T}{\mu} $ diminui, e assim a velocidade $ v $ diminui. Então, ao encher a mangueira com água, o pulso vai se mover mais devagar.

Resposta

Se você esticar mais a mangueira, a velocidade do pulso aumenta. Se encher a mangueira com água, a velocidade do pulso diminui.

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