Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Ondas: Ondas transversais e Longitudinais, amplitude, fase, comprimento e número de onda, período, frequência e frequência angular (parte 02) Profa. Dra. Maria Elenice dos Santos 2 ONDAS ESTACIONÁRIAS (Exercício proposto 01) A figura mostra a oscilação ressonante de uma corda de massa m = 2,50 g e comprimento L = 0,80 m sob uma tensão τ = 325,0 N. (A) Qual é o comprimento de onda λ das ondas transversais responsáveis pela onda estacionária mostrada na figura e qual é o número harmônico n? (B) Qual é a frequência f (das ondas transversais e das oscilações dos elementos da corda)? (C) Qual é o módulo máximo da velocidade transversal um do elemento da corda que oscila no ponto da coordenada x = 0,180 m. (D) Para que valor da coordenada y do elemento da corda a velocidade transversal deste elemento é máxima? 3 ONDAS ESTACIONÁRIAS 4 ONDAS ESTACIONÁRIAS 5 ONDAS ESTACIONÁRIAS 6 ONDAS ESTACIONÁRIAS 7 ONDAS ESTACIONÁRIAS (Exercício proposto 02) Uma onda senoidal se propaga em uma corda. O tempo necessário para que um ponto da corda se desloque do deslocamento máximo até zero é 0,170 s. Qual é (a) o período, (b) a frequência, (c) o comprimento de onda é 1,40 m, qual é a velocidade da onda? 8 ONDAS ESTACIONÁRIAS 9 ONDAS ESTACIONÁRIAS 10 ONDAS ESTACIONÁRIAS (Exercício proposto 03) Um fio metálico, com 0,5 mm de diâmetro e 4,0 m de comprimento, tem uma extremidade conectada à haste de um oscilador de frequência ajustável rigidamente preso a uma mesa. O fio passa por uma roldana, fixa em um suporte preso a uma borda da mesa, e da sua outra extremidade pende um bloco de massa M = 5,10 kg. A figura esquematiza o arranjo, sem mostrar a mesa que o sustenta. 11 ONDAS ESTACIONÁRIAS (Exercício proposto 03) O comprimento livre do fio, na horizontal, é L = 3,0 m e a aceleração da gravidade local é g = 9,8 m / s2. O deslocamento vertical da haste do oscilador é muito pequeno e pode ser desprezado. Quando a frequência do oscilador é de 1090,0 Hz, se observa uma ressonância: o fio vibra na configuração mostrada na figura. O curso máximo dos pontos da corda (largura dos gomos mostrados na figura, descontada do diâmetro do fio) é de 4,0 mm. a) Para que frequências menores que esta se devem observar ressonâncias neste sistema? A que comprimentos de onda elas correspondem? b) Determine a velocidade de fase das ondas transversais no fio nestas condições. c) Com o fio vibrando na condição descrita inicialmente, quais pontos atingem o máximo valor da aceleração durante um ciclo? Qual é o valor deste máximo? d) Qual é a massa total do fio? 12 ONDAS ESTACIONÁRIAS 13 ONDAS ESTACIONÁRIAS 14 ONDAS ESTACIONÁRIAS 15 ONDAS ESTACIONÁRIAS 16 ONDAS ESTACIONÁRIAS
Compartilhar