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GOVERNO DO ESTADO DO PIAUÍ UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PIAUÍ – UESPI UNIVERSIDADE ABERTA DO BRASIL – UAB NÚCLEO DE EDUCAÇÃO À DISTÂNCIA – UAB/UESPI COORDENAÇÃO DE LICENCIATURA PLENA EM MATEMÁTICA 1 ATIVIDADE 3 1. Uma onda transversal harmônica (senoidal) se propaga ao longo de uma corda no sentido negativo de um eixo 𝑥. O gráfico abaixo mostra o deslocamento 𝑦 em função do tempo 𝑡 e o eixo horizontal é dado pelo tempo em segundos. A tração do cabo é 𝑇 = 0,1 N e a massa específica linear é 𝜇 = 0,4 kg/m. Utilize unidades no SI. Determine: a) A velocidade de propagação da onda (𝑣). b) O comprimento de onda (𝜆) e o número de onda 𝑘. c) Escreva a função da onda 𝑦(𝑥, 𝑡). d) Determine a velocidade transversal de uma partícula da corda no ponto 𝑥 = 2 m e 𝑡 = 5 s. 2. Dois pequenos alto-falantes estéreos são alimentados em degrau pelo mesmo oscilador de frequência variável. Seu som é captado por um microfone localizado conforme a figura abaixo. Para quais frequências seu som nos alto-falantes produz: GOVERNO DO ESTADO DO PIAUÍ UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PIAUÍ – UESPI UNIVERSIDADE ABERTA DO BRASIL – UAB NÚCLEO DE EDUCAÇÃO À DISTÂNCIA – UAB/UESPI COORDENAÇÃO DE LICENCIATURA PLENA EM MATEMÁTICA 2 a) Interferência construtiva b) Interferência destrutiva (Considere a velocidade do som no ar 343 m/s. Responda de maneira detalhada explicitando as condições para a interferência em cada caso.) 3. Num determinado instante, o gráfico da elongação y em função da posição x, para uma onda transversal que se propaga em uma corda, é apresentado na Figura a. Na Figura b apresentamos o gráfico da elongação y em função do tempo t, para um dos pontos da corda. A partir da análise dos gráficos acima, determine: a) A amplitude; b) O período; c) A frequência; d) O comprimento de onda e) A velocidade de propagação 4. Uma onda senoidal transversal se propaga em uma corda no sentido positivo de um eixo x com uma velocidade de 80 m/s. No instante t = 0, uma partícula da corda situada em x = 0 m possui um deslocamento transversal de 0,4 m em relação à posição de equilíbrio e não está se movendo. A velocidade transversal máxima da partícula situada em x = 0 m é 16 m/s. Se a equação de onda é da forma 𝑦(𝑥, 𝑡) = 𝑦𝑚 𝑠𝑒𝑛(𝑘𝑥 − 𝜔𝑡 + 𝜙), obtenha: a) A amplitude 𝑦𝑚 b) A frequência angular GOVERNO DO ESTADO DO PIAUÍ UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PIAUÍ – UESPI UNIVERSIDADE ABERTA DO BRASIL – UAB NÚCLEO DE EDUCAÇÃO À DISTÂNCIA – UAB/UESPI COORDENAÇÃO DE LICENCIATURA PLENA EM MATEMÁTICA 3 c) A frequência d) O comprimento de onda e) O ângulo de fase 𝜙 f) Escreva a equação na forma 𝑦(𝑥, 𝑡) = 𝑦𝑚 𝑠𝑒𝑛(𝑘𝑥 − 𝜔𝑡 + 𝜙). 5. Descreva os seguintes fenômenos ondulatórios: a) Reflexão b) Refração c) Interferência d) Difração Bom trabalho!