Exercícios Resolvidos de Velocidade e Potência de uma Onda na Corda

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Enunciado

13 - Considere uma pessoa batendo periodicamente em um ponto da superfície de um líquido. Uma onda passa a se propagar nessa superfície. Considere as seguintes afirmações:

I) A velocidade de propagação (v) da onda na superfície de um líquido depende do meio. Assim, em líquidos diferentes (água, óleo etc.) teremos velocidades de propagação diferentes.

II) A distância entre duas cristas sucessivas é o comprimento de onda λ.

III) A frequência f da onda é igual à frequência das batidas no líquido.

IV) Como v é constante para um determinado meio, quanto maior for f, menor será o valor de λ neste meio.

Assinale a alternativa correta:

  1. apenas as afirmativas I, II e IV são corretas.
  2. apenas as afirmativas I e III são corretas.
  3. apenas as afirmativas I, III e IV são corretas.
  4. apenas as afirmativas II e IV são corretas.
  5. todas as afirmativas estão corretas.

Passo 1

Pois bem, quando uma pessoa bate periodicamente na água, ela gera um padrão de ondinhas como o do esquiminha aqui:

Onde cada crista é a parte mais alta da onda!

Vamos verificar então as afirmativas.

Passo 2

AFIRMATIVA I: A velocidade de propagação (v) da onda na superfície de um líquido depende do meio. Assim, em líquidos diferentes (água, óleo etc.) teremos velocidades de propagação diferentes.

Ora! SIM! A velocidade sempre depende do meio. A velocidade em uma corda:

v = T C μ

Onde μ é a densidade linear da corda. De forma análoga, a velocidade no líquido vai ser proporcional a uma densidade superficial que vai depender denso está o líquido.

Assim, óleo formariam ondas de velocidades diferentes das ondas na água, por exemplo ;)

Passo 3

AFIRMATIVA II: A distância entre duas cristas sucessivas é o comprimento de onda λ.

SIM! Essa é a definição de comprimento de onda: distância entre duas cristas sucessivas:

Passo 4

AFIRMATIVA III: A frequência f da onda é igual à frequência das batidas no líquido.

SIM também!

A frequência é o ritmo de formação de ondas feito pelo menino e ela depende exclusivamente da fonte!

Passo 5

AFIRMATIVA IV: Como v é constante para um determinado meio, quanto maior for f, menor será o valor de λ neste meio.

O que você acha?

SIM novamente kkkk.

A velocidade de uma onda está relacionada com a frequência assim:

V = λ f

Se a velocidade depende do meio ela é constante para o mesmo líquido. A frequência da fonte somente. Então, para manter a velocidade constante o que muda se a frequência mudar vai ser λ !

Como λ está inversamente proporcional a f :

f = V λ

Quanto maior f , menor tem que ser λ !

Resposta

Letra E.

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