Microondas são enviadas, através de um pequeno orifício, para o interior de uma "cavidade ressonante", a qual consiste de um cilindro de 10   c m de comprimento com extremidades refletivas (fig). A fonte de microondas pode emitir ondas em

toda a faixa de frequências indo de 10   G H z a 20   G H z . Queremos usar esta fonte para gerar ondas estacionárias com um nó no centro da cavidade. Sendo m   = 1,2 , 3 , . . . o índice que enumera os modos normais, isto será possível

A) para todos os valores ímpares de m

B) para todos os valores pares de m

C) para certos valores pares de m

D) para certos valores ímpares de m

E) para nenhum valor de m

Passo 1

Para que haja uma onda estacionária no interior do cilindro que haja m meio comprimentos de onda no comprimento do cilindro, ou seja

m λ 2 = L

m = 2 L λ ,   m = 1,2 , 3 , …

Os padrões para as ondas estacionárias indo do primeiro ao quarto harmônico é mostrado na figura abaixo

Para que tenhamos um nó no centro do cilindro é necessário que m seja par!

Passo 2

Temos que uma onda tem que obedecer

v = λ f → λ = v f

Como a frequência varia de 10 G H z a 20 G H z temos que só temos alguns valores possíveis para o comprimento de onda e consequentemente só alguns possíveis valores pares de m .

Resposta

(C)

Exercícios de Livros Relacionados

Na figura, uma corda presa a um oscilador senoidal no ponto P e apoiada em um suport no ponto Q é tensionada por um bloco de massa m . A distância entre P e Q é L = 1,20 m e a freqüência do oscilador
Na figura, uma corda, presa a um oscilador senoidal no ponto P e apoiada em um suporte no ponto Q , é tensionada por um bloco de massa m . A distância entre P e Q é L=1,20m , a massa específica linear
A equação de uma onda transversal que se propaga em uma corda é y = 0,15 s e n ( 0,79 x - 13 t ) onde xey estão em metros e t está em segundos. (a) Qual é o deslocamento y em x=2,3m e t=0,16s ? Uma se
Utna corda d e120c m de comprimento está esticada entre dois suportes fixos. Qual é (a) o maior, (b) o segundo maior e (c) o terceiro mnaior comprimento de onda das ondas que se propagam na corda para
Uma onda estacionária em uma corda é descrita por y x , t = 0,40 s e n 5 π x cos ⁡ 40 π t Onde xey estão em metros, e t em segundos. Para x ≥ 0 qual é a localização do nó com (a)o menor (b) o segundo