Ed
há 6 meses
Para responder a essa questão, precisamos entender como a velocidade de um pulso ondulatório em um fio é afetada por diferentes fatores. A velocidade de propagação de uma onda em um fio é dada pela fórmula: \[ v = \sqrt{\frac{T}{\mu}} \] onde: - \( v \) é a velocidade da onda, - \( T \) é a tensão no fio, - \( \mu \) é a massa por unidade de comprimento do fio. Agora, vamos analisar cada item: (a) Se o comprimento do fio for duplicado, mantidas constantes a tensão e a massa por unidade de comprimento? - A velocidade do pulso não depende do comprimento do fio, mas sim da tensão e da massa por unidade de comprimento. Portanto, a velocidade continua sendo 20 m/s. (b) Se a tensão for duplicada, mantidos constantes o comprimento e a massa por unidade de comprimento? - Se a tensão \( T \) for duplicada, a nova velocidade será: \[ v' = \sqrt{\frac{2T}{\mu}} = \sqrt{2} \cdot \sqrt{\frac{T}{\mu}} = \sqrt{2} \cdot 20 \, \text{m/s} \approx 28,28 \, \text{m/s} \] (c) Se for duplicada a massa por unidade de comprimento e mantidas constantes as outras variáveis? - Se a massa por unidade de comprimento \( \mu \) for duplicada, a nova velocidade será: \[ v' = \sqrt{\frac{T}{2\mu}} = \frac{1}{\sqrt{2}} \cdot \sqrt{\frac{T}{\mu}} = \frac{1}{\sqrt{2}} \cdot 20 \, \text{m/s} \approx 14,14 \, \text{m/s} \] Resumindo: - (a) 20 m/s - (b) aproximadamente 28,28 m/s - (c) aproximadamente 14,14 m/s Se precisar de mais alguma coisa, é só avisar!
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Ed
há 2 anos
Para responder às três partes da pergunta: (a) Se o comprimento do fio for duplicado, mantendo a tensão e a massa por unidade de comprimento constantes, a velocidade do pulso não será alterada. Portanto, a velocidade continuará sendo 20 m/s. (b) Se a tensão for duplicada, mantendo o comprimento e a massa por unidade de comprimento constantes, a velocidade do pulso aumentará. A nova velocidade pode ser calculada usando a fórmula v = √(T/μ), onde T é a tensão e μ é a massa por unidade de comprimento. Duplicando a tensão, a nova velocidade será v' = √(2T/μ), o que resultará em uma velocidade maior que 20 m/s. (c) Se a massa por unidade de comprimento for duplicada, mantendo as outras variáveis constantes, a velocidade do pulso diminuirá. A nova velocidade pode ser calculada usando a fórmula v = √(T/μ), onde T é a tensão e μ é a massa por unidade de comprimento. Duplicando a massa por unidade de comprimento, a nova velocidade será v' = √(T/2μ), o que resultará em uma velocidade menor que 20 m/s.
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