Em 1940, quatro meses depois de ser construída, a ponte de Tacoma Narrows, no estado de Washington, nos EUA, foi destruída por uma ressonância gerada pelo vento. Um vento que soprava moderadamente produziu uma força irregular, que variava com a mesma frequência natural da ponte e fez com que ela entrasse em colapso.
I. A superposição de duas ondas transversais idênticas em fase produz uma onda com amplitude aumentada. I
I. A superposição de duas ondas longitudinais idênticas fora de fase produz o cancelamento mútuo.
III. Quando a frequência de vibração forçada de um objeto se iguala à sua frequência natural ocorre um dramático aumento da amplitude. Esse fenômeno é denominado ressonância. Assinale a alternativa CORRETA:
A) Apenas as afirmações I e II são verdadeiras.
B) Apenas as afirmações I e III são verdadeiras.
C) Apenas as afirmações II e III são verdadeiras.
D) Apenas a afirmação III é verdadeira
E) Todas as afirmações são verdadeiras

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado fala sobre a destruição da ponte de Tacoma Narrows devido a um fenômeno chamado ressonância. Vamos precisar entender conceitos de ondas transversais e longitudinais, superposição de ondas e, claro, ressonância.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar a Afirmação I: “A superposição de duas ondas transversais idênticas em fase produz uma onda com amplitude aumentada.”
Imagine duas ondas que estão indo na mesma direção e suas cristas (pontos altos) e vales (pontos baixos) estão alinhados, ou seja, estão “em fase”. Quando isso acontece, as amplitudes delas se somam. Por exemplo, se cada onda tem uma amplitude de 2 unidades, ao se sobreporem em fase, a amplitude resultante será 4 unidades. Isso acontece porque as ondas estão reforçando uma à outra.
Então, essa afirmação está correta.

Passo 3

Agora, vamos para a Afirmação II: “A superposição de duas ondas longitudinais idênticas fora de fase produz o cancelamento mútuo.”
Ondas longitudinais, como as ondas sonoras, têm compressões e rarefações. Se duas ondas estão “fora de fase”, uma está em compressão enquanto a outra está em rarefação no mesmo ponto. Quando elas se sobrepõem, a compressão de uma cancela a rarefação da outra, resultando em uma amplitude menor ou até mesmo zero.
Portanto, essa afirmação também está correta.

Passo 4

Por último, vamos ver a Afirmação III: “Quando a frequência de vibração forçada de um objeto se iguala à sua frequência natural ocorre um dramático aumento da amplitude. Esse fenômeno é denominado ressonância.”
A ressonância acontece quando a frequência com que uma força externa atua sobre um sistema é igual à sua frequência natural de vibração. Nessa condição, as oscilações aumentam de intensidade porque a energia fornecida pela força externa é absorvida de forma eficiente pelo sistema. É como empurrar um balanço no momento certo para que ele vá cada vez mais alto.
Essa afirmação está correta.

Resposta

E) Todas as afirmações são verdadeiras.

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