UFU-A figura representa um trem de ondas periódicas propagando-se com velocidade de 10 m/s, em uma corda AC, de densidade linear 0,2 kg/m. Essa cor...

a) Para calcular a intensidade da força que traciona a associação de cordas, é necessário utilizar a equação da continuidade, que afirma que a massa que entra em uma extremidade do sistema é igual à massa que sai pela outra extremidade. Assim, temos: m1v1 = m2v2 Onde m1 é a massa da corda AC, v1 é a velocidade de propagação da onda na corda AC, m2 é a massa da corda CB e v2 é a velocidade de propagação da onda na corda CB. Podemos calcular a massa da corda AC utilizando a densidade linear: m1 = densidade linear x comprimento da corda AC m1 = 0,2 kg/m x 10 m = 2 kg Substituindo os valores na equação da continuidade, temos: 2 kg x 10 m/s = m2 x 20 m/s m2 = 1 kg A força que traciona a associação de cordas é dada por: F = m2 x v2 - m1 x v1 F = 1 kg x 20 m/s - 2 kg x 10 m/s F = 0 N Portanto, a intensidade da força que traciona a associação de cordas é zero. b) A densidade linear da corda CB pode ser calculada utilizando a equação da continuidade: m1 = m2 densidade linear da corda AC x comprimento da corda AC = densidade linear da corda CB x comprimento da corda CB 0,2 kg/m x 10 m = densidade linear da corda CB x 10 m densidade linear da corda CB = 0,2 kg/m c) A frequência da onda é dada por: f = v/λ Onde v é a velocidade de propagação da onda e λ é o comprimento de onda. Na corda AC, a velocidade de propagação da onda é 10 m/s. O comprimento de onda pode ser obtido a partir da figura, que mostra que a distância entre dois pontos consecutivos de mesma fase é de 0,5 m. Assim, temos: λ = 0,5 m Substituindo os valores na equação da frequência, temos: f = 10 m/s / 0,5 m f = 20 Hz Portanto, a frequência da onda é 20 Hz. d) O comprimento de onda na corda CB pode ser obtido a partir da equação da frequência: f = v/λ Onde v é a velocidade de propagação da onda e λ é o comprimento de onda. Na corda CB, a velocidade de propagação da onda é 20 m/s. A frequência da onda é a mesma que na corda AC, pois a fonte da onda é a mesma. Assim, temos: λ = 20 m/s / 20 Hz λ = 1 m Portanto, o comprimento de onda na corda CB é 1 m.