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A tensão num fio preso em ambos os extremos é duplicada sem que haja qualquer mudança considerável em seu comprimento. Qual é a razão entre as velocidades das ondas transversais nesse fio, antes e depois do aumento de tensão?
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Aprendendo com Exercícios

há 6 dias

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há 6 dias

Vamos analisar passo a passo: 1. A velocidade da onda transversal em um fio é dada por: \( v = \sqrt{\frac{T}{\mu}} \) onde: - \( v \) é a velocidade da onda, - \( T \) é a tensão no fio, - \( \mu \) é a massa por unidade de comprimento do fio. 2. A massa por unidade de comprimento \( \mu \) não muda, pois o comprimento do fio permanece praticamente constante. 3. Inicialmente, a tensão é \( T \) e a velocidade é: \( v_1 = \sqrt{\frac{T}{\mu}} \). 4. Após duplicar a tensão, a nova tensão é \( 2T \) e a nova velocidade é: \( v_2 = \sqrt{\frac{2T}{\mu}} = \sqrt{2} \cdot \sqrt{\frac{T}{\mu}} = \sqrt{2} \cdot v_1 \). 5. Portanto, a razão entre as velocidades é: \[ \frac{v_2}{v_1} = \sqrt{2} \approx 1,414 \] Resposta: A velocidade da onda transversal aumenta em um fator \(\sqrt{2}\) quando a tensão é duplicada, ou seja, a razão entre as velocidades é \(\sqrt{2}\).

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