Considere que uma onda harmônica atravessa uma corda com densidade linear de massa de e comprimento de . A corda está sob uma força de tensão de 120 N . Quanto tempo, em segundos, uma frente de onda demora para atravessar toda a corda?

Passo 1

Vamos lá! A gente tem uma corda com densidade linear de massa de e comprimento de , esticada com uma força de tensão de . O que queremos saber é quanto tempo uma frente de onda leva para percorrer toda a corda. Para resolver isso, vamos usar conceitos de ondas mecânicas, especificamente a relação entre velocidade da onda, tensão na corda e densidade linear de massa.

Passo 2

Primeiro, precisamos encontrar a velocidade da onda na corda. A fórmula para a velocidade de uma onda em uma corda é dada por:
Onde:
  • é a tensão na corda ( ).
  • é a densidade linear de massa ( ).

Passo 3

Vamos calcular a velocidade substituindo os valores na fórmula:

Passo 4

Agora que temos a velocidade da onda, podemos calcular o tempo que a onda leva para percorrer todo o comprimento da corda. A fórmula para o tempo é:
Onde:
  • é o comprimento da corda ( ).
  • é a velocidade da onda ( ).

Passo 5

Vamos substituir os valores na fórmula para encontrar o tempo:

Resposta

A frente de onda demora aproximadamente para atravessar toda a corda.

Exercícios relacionados

Um bloco de desliza sobre uma superfície horizontal sem atrito e está preso a uma mola ideal. O bloco executa um MHS em torno da posição de equilíbrio, com um período de 8,0s e amplitude de 30 cm . Quando o bloco está passando pela posição de equilíbrio, uma massa de modelar é deixada cair verticalmente sobre o bloco, de tal forma que o período do movimento passa a ser 8,2s. Se a massa fica grudada no bloco após atingi-lo verticalmente, determine (a) o valor da massa de modelar, (b) a nova amplitude de oscilação. Dica: a função da massa de modelar é aumentar a massa do sistema, ou seja, não é necessário analisar o movimento dela antes de se grudar ao bloco.
Considere que uma onda harmônica possua a seguinte função de onda: . Qual é (a) velocidade de propagação da onda e (b) a velocidade máxima de um ponto do meio onde se propaga a onda?
Um objeto está a 40 cm de um espelho esférico. O espelho produz uma imagem com ampliação lateral . Responda:
b)Qual o tipo de imagem? 1pt
Um objeto está a 40 cm de um espelho esférico. O espelho produz uma imagem com ampliação lateral . Responda:
a)Qual a distância da imagem? 1pt