Ondas transversais em uma corda possuem velocidade de 16,0 m/s amplitude de 0,03500 m e comprimento de onda igual a 0,160 m. As ondas se movem no sentido positivo do eixo x , e em t=0 a extremidade x=0 da corda está na posição de equilíbrio. a) Ache a frequência, o período e o numero angular de ondas dessas ondas. b) Ache a função de onda que descreve essa onda.
Ed
ano passado
Para resolver a questão sobre as ondas transversais na corda, vamos primeiro encontrar a frequência, o período e o número angular. ### a) Cálculos 1. Frequência (f): A relação entre a velocidade (v), a frequência (f) e o comprimento de onda (λ) é dada por: \[ v = f \cdot \lambda \] Substituindo os valores: \[ 16,0 \, \text{m/s} = f \cdot 0,160 \, \text{m} \] \[ f = \frac{16,0}{0,160} = 100 \, \text{Hz} \] 2. Período (T): O período é o inverso da frequência: \[ T = \frac{1}{f} = \frac{1}{100} = 0,01 \, \text{s} \] 3. Número angular (k): O número angular é dado por: \[ k = \frac{2\pi}{\lambda} = \frac{2\pi}{0,160} \approx 39,27 \, \text{rad/m} \] ### b) Função de onda A função de onda para uma onda transversal que se propaga no sentido positivo do eixo x pode ser expressa como: \[ y(x, t) = A \cdot \sin(kx - \omega t) \] onde: - \(A\) é a amplitude (0,03500 m), - \(k\) é o número angular (aproximadamente 39,27 rad/m), - \(\omega\) é a frequência angular, dada por \(\omega = 2\pi f\). Calculando \(\omega\): \[ \omega = 2\pi \cdot 100 \approx 628,32 \, \text{rad/s} \] Portanto, a função de onda é: \[ y(x, t) = 0,03500 \cdot \sin(39,27x - 628,32t) \] ### Resumo das respostas: - Frequência: 100 Hz - Período: 0,01 s - Número angular: aproximadamente 39,27 rad/m - Função de onda: \(y(x, t) = 0,03500 \cdot \sin(39,27x - 628,32t)\)
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