Uma corda elástica, de densidade linear constante 0,125 kg/m, tem uma de suas extremidades presa a um vibrador que oscila com frequência constante....

a) A frequência de oscilação do vibrador é dada por: f = v/λ Onde v é a velocidade de propagação da onda na corda e λ é o comprimento de onda. Na figura 1, temos que o comprimento de onda é igual a 2,0 m, pois é a distância entre dois pontos consecutivos que estão em fase. Já na figura 2, o comprimento de onda é igual a 4,0 m, pois é a distância entre dois pontos consecutivos que estão em fase. Como a velocidade de propagação da onda na corda é constante, temos que: f1 = v/λ1 e f2 = v/λ2 Substituindo os valores, temos: f1 = v/2,0 e f2 = v/4,0 Dividindo as equações, temos: f2/f1 = (v/4,0)/(v/2,0) = 1/2 Logo, temos que: f2 = (1/2)f1 Como a frequência de oscilação do vibrador é constante, temos que: f1 = f2 Substituindo, temos: f1 = (1/2)f1 f1 = 2,0 Hz Portanto, a frequência de oscilação do vibrador é de 2,0 Hz. b) A intensidade do empuxo exercido pela água sobre a esfera é igual ao peso da água deslocada pela esfera. Como a esfera está totalmente imersa na água, temos que o volume de água deslocado é igual ao volume da esfera. A densidade da água é de 1000 kg/m³ e a massa da esfera é de 1,8 kg. Portanto, temos que: V = m/ρ = 1,8/1000 = 0,0018 m³ O peso da água deslocada é dado por: P = m.g = ρ.V.g Substituindo os valores, temos: P = 1000.0,0018.9,8 P = 17,64 N Portanto, a intensidade do empuxo exercido pela água sobre a esfera é de 17,64 N.