Lista_de_Exercicios_-_Ondas_Mecanicas

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Lista de Exercícios Página 1 
 
 
CEETEPS - Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza 
 
 
Faculdade de Tecnologia de São José dos Campos 
“Professor Jessen Vidal” 
 
Disciplina: Física II 
Professor: Leônidas Melo 
Unidade 1. MHS e Ondas 
 
Lista de exercícios 2: Ondas mecânicas 
 
1) Em � � 0, um pulso ondulatório transversal em um fio é descrito pela função 
� �
6
�� � 3
 
onde � e � estão em metros. Escreva a função �
�, �� que descreve essa se ela se 
deslocar no sentido positivo de � com uma velocidade de 4,50 m/s . 
[Resp.: � �
�
���,������
 ] 
2) Uma onda senoidal está se deslocando ao longo de uma corda. O oscilador que gera 
a onda completa 40,0 vibrações em 30,0 s. Além disso, um determinado máximo 
(crista) se desloca a 425 cm ao longo da corda em 10,0 s. Qual é o comprimento da 
onda? [Resp.: 0,319 m] 
3) A função de onda para uma onda progressiva em uma corda esticada é (em 
unidades do SI) 
�
�, �� � 
0,350m� sen
10!� " 3!� �
!
4
� 
(a) Quais são a velocidade e a direção de deslocamento da onda? (b) Qual o 
deslocamento vertical da corda em � � 0, � � 0,100m ? (c) Quais são o comprimento 
de onda e a freqüência da onda? (d) Qual é o valor máximo da velocidade transversal 
da corda. [Resp.: (a) 3,33 m/s (b) -5,48 cm (c) 0,677 m , 5,00 Hz (d) 11,0 m/s] 
 
4) A corda da figura ao lado é mantida vibrando 
em uma freqüência de 5Hz. A amplitude do 
movimento é 12 cm e a velocidade da onda é 
de 20 cm/s. Além disso, a onda é tal que � � 0 
em � � 0 e � � 0. Determine (a) a freqüência 
angular e (b) o número de onda para essa onda. 
(c) Escreva uma expressão para a função de 
Lista de Exercícios Página 2 
 
onda. Calcule (d) a velocidade transversal 
máxima e (a) aceleração transversal máxima de 
um ponto da corda. 
[Resp.: (a) 31,4 rad/s (b) 1,57 rad/m (c) � � 
0,120 m� sen
1,57� " 31,4�� 
 (d) 3,77 m/s (e) 118 m/s
2
] 
5) (a) Escreva a expressão para � em função de � e � para uma onda senoidal que se 
desloca ao longo de uma corda no sentido negativo de � com as seguintes 
características: & � 8,0 cm, ( � 80 cm, ) � 3,00 Hz e �
0, �� � 0 *+ � � 0. (b) 
Escreva a expressão para � em função de � e de � para a onda do item (a) supondo que 
�
�, 0� � 0 no ponto � � 10 cm. 
[Resp.: (a) � � 
8,0 cm� sen
7,85� � 6!�� 
(b) � � 
8,0 cm� sen
7,85� � 6!� " 0,785�] 
6) Mostre que a função de onda � � *,
��-�� é uma solução da equação de onda 
linear 
.��
.��
�
1
/�
.��
.��
 
Onde 0 é uma constante. 
 
7) Uma corda de piano que tem uma massa por unidade de comprimento de 
5,00 1 10��Kg/m está sob uma tensão de 1350 N. Encontre a velocidade com que 
uma onda se desloca nesta corda. [Resp.: 520m] 
8)Um fio de aço de 30m e um fio de cobre de 20m, ambos com diâmetro de 1,00mm, 
estão conectados por suas extremidades e esticados sob uma tensão de 150N. Quanto 
tempo uma onda transversal levará para se deslocar através de todo o comprimento 
dos dois fios? [Resp.: 0,329 s]