Lista de Física 2 Ondas Mecânicas 1ºsemestre/2017 com resposta

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03/05/2017 
Centro de Ensino Superior de Conselheiro Lafaiete 
 
3º Período de Engenharia Elétrica 
Física Geral II Prof. MSc. Rafael Augusto 
Exercícios de Fixação 
 
1) Uma onda senoidal que se desloca no sentido positivo de 𝑥 tem uma amplitude de 15,0 𝑐𝑚, um 
comprimento de onda de 40,0 𝑐𝑚 e uma frequência de 8,00 Hz. O deslocamento vertical do meio 
em 𝑡 = 0 e 𝑥 = 0 também é 15,0 𝑐𝑚, como mostrado na figura. 
 
a) Encontre o número de onda, o período, a frequência angular e a velocidade da onda. 
𝑘 = 0,157 𝑟𝑎𝑑/𝑠 
𝑇 = 0,125 𝑠 
𝜔 = 50,3 𝑟𝑎𝑑/𝑠 
𝑣 = 320 𝑐𝑚/𝑠 
b) Determine a constante de fase 𝜙 e escreva uma expressão geral para a função de onda. 
𝜙 =
𝜋
2
 
𝑦 = (15,0 𝑐𝑚) cos(0,157𝑥 − 50,3𝑡) 
2) A função de onda para uma onda harmônica em uma corda é 
𝑦(𝑥, 𝑡) = (1,00 𝑚𝑚) sen(62,8 𝑚−1𝑥 + 314 𝑠−1𝑡) 
a) Qual é o sentido de propagação da onda e qual é a sua rapidez? 
Por causa do sinal entre 𝑘𝑥 e 𝜔𝑡 é +, a onda está viajando na direção do eixo −𝑥. Ou seja, da 
direita para a esquerda. 
𝑣 = 5,00
𝑚
𝑠
 
b) Determine o comprimento de onda, a frequência e o período desta onda. 
03/05/2017 
𝜆 = 10,0 𝑐𝑚 
𝑓 = 10,0 Hz 
𝑇 = 0,0200 𝑠 
c) Qual é maior rapidez de qualquer ponto da corda? 
𝑣 = 0,314 𝑚/𝑠 
 
3) Uma corda com densidade de massa linear 𝜇 = 5,00×10−2 𝑘𝑔/𝑚 está submetida a uma tensão de 
80,0 𝑁. Quanta potência deve ser fornecida à corda para gerar ondas senoidais em uma frequência 
de 60 𝐻𝑧 e uma amplitude de 6,00 𝑐𝑚? 
𝒫 = 512 𝑊 
 
4) Uma onda sonora no ar produz uma variação de pressão dada por 
 
𝑝(𝑥, 𝑡) = 0,75 cos [
𝜋
2
(𝑥 − 343𝑡)], 
 
com p em pascais, x em metros e t em segundos. Determine a amplitude de pressão, o comprimento 
de onda, a frequência e a rapidez da onda. 
𝑝0 = 0,75 𝑃𝑎 
𝜆 = 4,00 𝑚 
𝑓 = 85,8 Hz 
𝑣 = 343 𝑚/𝑠 
 
5) Escreva uma expressão que descreva a variação de pressão em função da posição e do tempo para 
uma onda sonora senoidal no ar, se 𝜆 = 0,100 𝑚 e Δ𝑃𝑚á𝑥 = 0,200 𝑁/𝑚
2. 
Δ𝑃 = (0,200) sen(62,8𝑥 − 2,16×104𝑡)