lista_3_Complementos_de_Física

Prévia do material em texto

1. Uma onda que se propaga em uma corda é descrita pela equação: 𝑦 = 0,003276 ∙ sin(72,1 ∙ 𝑥 − 2,72 ∙ 𝑡), 
onde as constantes numéricas estão em unidade do SI. (a) Qual é a amplitude da onda? (b) Quais são o 
comprimento de onda, o período e a frequência da onda? (c) Qual é a velocidade da onda? (d) Qual é o 
deslocamento y para 𝑥 = 22,5 𝑐𝑚 e 𝑡 = 18,9 s? R: (a) 𝒚𝒎 = 𝟑, 𝟐𝟕 𝒎𝒎; (b) 𝝀 = 𝟎, 𝟎𝟖𝟕𝟏 𝒎, 𝒇 = 𝟎, 𝟒𝟑𝟑 𝑯𝒛; 
(c) 𝒗 = 𝟑, 𝟕𝟕 𝒄𝒎/𝒔; (d) 𝒚 = 𝟏, 𝟗𝟐 𝒎𝒎 
2. Duas ondas senoidais iguais, propagam-se no mesmo sentido de uma corda, interferem entre si. A 
amplitude 𝑦𝑚 das ondas é 9,8 mm e a diferença de fase ∅ entre elas é 100°. (a) Qual é a amplitude da 
onda resultante e qual é o tipo de interferência? (b) Que diferença de fase, em radianos e em comprimento 
de onda, faz com que a amplitude da onda resultante seja 4,9 𝑚𝑚? R: (a) 13 mm; (b) ±𝟐, 𝟔𝟑𝟔 𝒓𝒂𝒅 𝒐𝒖 ±
𝟎, 𝟒𝟐 comprimento de onda. 
3. Duas ondas senoidais com a mesma amplitude e o mesmo comprimento de onda se propagam 
simultaneamente em um corda esticada ao longo de um eixo 𝑥. A onda resultante é mostrada duas vezes 
na figura abaixo, uma vez com o antinó 𝐴 na posição de máximo deslocamento para cima e outra, 6,0 𝑚𝑠 
depois, com o antinó 𝐴 na posição de máximo deslocamento para baixo. A distância entre as marcas do 
eixo 𝑥 é 10 𝑐𝑚; 𝐻 = 1,80 𝑐𝑚. Se a equação da onda é da forma 𝑦(𝑥, 𝑡) = 𝑦𝑚 ∙ sin(𝑘 ∙ 𝑥 ± 𝜔 ∙ 𝑡), determine 
(a) 𝑦𝑚 , (b) 𝑘 , (c) 𝜔 e (d) o sinal que precede 𝜔 . R: (a) 𝒚𝒎 = 𝟗, 𝟎 𝒎𝒎 ; (b) 𝒌 = 𝟏𝟔 𝒎
−𝟏 ; 𝝎 =
𝟓, 𝟐 × 𝟏𝟎𝟐 𝒓𝒂𝒅/𝒔; 
 
 
 
4. Na figura (𝑎) abaixo a corda 1 tem uma massa específica linear de 3,00 𝑔/𝑚 e a corda 2 tem uma massa 
específica linear de 5,00 𝑔/𝑚. As cordas estão submetidas à tensão produzida por um bloco suspenso de 
massa 𝑀 = 500𝑔. Calcule a velocidade da onda (𝑎) na corda 1 e (𝑏) na corda 2. Em seguida, o bloco é 
dividido em dois blocos (com 𝑀1 + 𝑀2 = 𝑀) e o Sistema é montado como na figura (𝑏). Determine (𝑐) 𝑀1 
e (𝑑) 𝑀2 para que as velocidades das ondas nas duas cordas sejam iguais. R: (a) 𝒗𝟏 = 𝟐𝟖, 𝟔 𝒎/𝒔; (b) 
𝒗𝟐 = 𝟐𝟐, 𝟏 𝒎/𝒔; (c) 𝑴𝟏 = 𝟏𝟖𝟕, 𝟓 𝒈; (c) 𝑴𝟐 = 𝟑𝟏𝟑 𝒈. 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno (a):................................................................................................................................. RA:........................ 
 
 
Lista 3 – Complementos de Física 
Assunto: Ondas Mecânicas 
 
Profs.: Adailton Castro 
Universidade Paulista (UNIP) 
 
Goiânia 11/10/2020 
 
 
5. A tensão em uma corda é fornecida por um objeto pendurado de massa 3 𝑘𝑔 como mostra a figura 
abaixo. O comprimento da corda é 𝑙 = 2,5 𝑚 e sua massa 𝑚 = 50𝑔. Qual é a velocidade das ondas sobre 
a corda? R: 𝒗 = 𝟑𝟖, 𝟕𝟑 𝒎/𝒔