Enunciado

O método de Kundt para medir a velocidade do som. Na figura, uma barra B está presa pela parte central; um disco D na extremidade direita da barra está no interior de um tubo de vidro, cheio de gás, que também contém pedacinhos de cortiça. Existe um êmbolo E na outra extremidade do tubo. A barra B está acoplada a um vibrador mecânico que produz ondas longitudinais de frequência f no interior do tubo, e a posição do êmbolo é ajustada para que seja criada uma onda estacionária. Quando a onda estacionária é criada, o movimento do gás faz com que os pedacinhos de cortiça formem pequenos montes nos pontos em que o deslocamento é nulo. Se f = 4,46   .   10 3   H z e a distância entre montes vizinhos é 9,20   c m , qual é a velocidade do som no gás?

Passo 1

A informação mais importante aqui é que os pedacinhos de cortiça formam montes nos pontos em que o deslocamento é nulo. Isso é importante porque assim podemos saber a posição dos nós!

A separação entre os nós equivale a meio comprimento de onda:

Então, se cada nó no desenho do enunciado está separado por uma distância d :

λ 2 = d

λ = 2 d

Passo 2

Como podemos calcular a velocidade a partir disso?

v = λ f

v = 2 d f

Agora é só substituir os valores numéricos?

v = 2 0,092 ( 4,46.10 3 )

v = 821   m / s

Resposta

A velocidade do som no gás é v = 821   m / s .

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