A que frequencia o compeimento de onda

Prévia do material em texto

Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 
________________________________________________________________________________________________________ 
Resnick, Halliday, Krane - Física 2 - 5a Ed. - LTC - 2003. Cap. 22 – Propriedades Moleculares dos Gases 
1 
 
 
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 5.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 2003. 
 
 
FÍSICA 2 
 
 
CAPÍTULO 22 - PROPRIEDADES MOLECULARES DOS GASES 
 
11. A que freqüência o comprimento de onda do som é da mesma ordem de grandeza da trajetória 
livre média no nitrogênio à pressão de 1,02 atm e temperatura de 18,0oC? Considere o diâmetro 
da molécula de nitrogênio como sendo de 315 pm. 
 (Pág. 243) 
Solução. 
A freqüência f da onda de som é dada pela seguinte relação, em que v é a velocidade do som e λ é o 
comprimento de onda do som: 
 vf
λ
= 
Se λ corresponde ao caminho livre médio da molécula de N2, que é o componente mais abundante 
no ar, temos: 
 
( )( )
( ) ( )
23
8
22 12 5
1,38 10 J/K 291,15 K
8,8468 10 m
2 2 315 10 m 1,0302 10 Pa
kT
d p
λ
π π
−
−
−
×
= = = ×
× ×
 
Logo: 
 ( )
( )
9
8
343 m/s
3,8770 10 Hz
8,8468 10 m
f
−
= = ×
×


 
 93,87 10 Hzf ≈ ×