O trombone de Quincke é um dispositivo experimental utilizado para demonstrar o fenômeno da interferência de ondas sonoras. Uma fonte emite ondas s...

Para determinar a frequência do som produzido pela fonte sonora, é necessário que o trajeto ADC seja igual a AEC, para que ocorra interferência construtiva e a intensidade do som na saída seja máxima. Sabendo que a velocidade do som no interior do tubo é de 320 m/s, e que o trajeto ADC é aumentado gradualmente até que fique como mostrado na figura, podemos calcular o comprimento do trajeto ADC. O comprimento do trajeto ADC é igual a duas vezes a distância entre o ponto C e o ponto D, que é igual a duas vezes o comprimento do segmento AB. Pela figura, podemos ver que o comprimento do segmento AB é igual a 3/4 do comprimento de onda do som produzido pela fonte sonora. Assim, temos que: Comprimento do trajeto ADC = 2 x 2 x AB = 4 x 3/4 x λ = 3λ Onde λ é o comprimento de onda do som produzido pela fonte sonora. Para que ocorra interferência destrutiva e a intensidade do som na saída seja praticamente nula, o comprimento do trajeto ADC deve ser igual a um número ímpar de meio comprimento de onda. Assim, temos que: 3λ = (2n + 1) x λ/2 Onde n é um número inteiro. Simplificando a expressão, temos: n = 2 Portanto, o comprimento de onda do som produzido pela fonte sonora é igual a: λ = 3λ/2n+1 = 3λ/5 Sabendo que a velocidade do som no interior do tubo é de 320 m/s, podemos calcular a frequência do som produzido pela fonte sonora: v = λ x f 320 = (3λ/5) x f f = 320 x 5/3λ f = 320 x 5/3 x 3 x 10^-1 f = 1700 Hz Portanto, a alternativa correta é a letra E) 4.000 Hz.