d) A presença do hélio não muda significativamente o comprimento de onda dos sons gerados na garganta e na boca do professor, mas, como a velocidade do som no hélio é cerca de 2,5 vezes maior que no ar, a frequência dos sons é 2,5 vezes maior.
Passo 1
Vamos lá! O enunciado fala sobre como a presença do hélio afeta o som que saí da garganta e da boca do professor. O tema aqui é propagação do som em diferentes meios. Para resolver isso, vamos precisar entender como a velocidade do som e a frequência estão relacionadas.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar da relação básica entre velocidade, frequência e comprimento de onda do som. A fórmula que conecta essas três coisas é:
Onde:
-
é a velocidade do som, -
é a frequência, -
é o comprimento de onda.
Passo 3
O enunciado diz que o comprimento de onda (
) não muda significativamente quando o som passa do ar para o hélio. Isso significa que podemos considerar
constante.
Passo 4
Sabendo que
é constante, podemos relacionar as velocidades e frequências nos dois meios (ar e hélio). Para o ar, temos:
E para o hélio:
Passo 5
Dividindo a equação do hélio pela do ar, temos:
Como
é o mesmo, simplificamos:
Passo 6
O enunciado informa que a velocidade do som no hélio é cerca de 2,5 vezes maior que no ar, ou seja:
Então:
Passo 7
Isso quer dizer que a frequência no hélio é 2,5 vezes maior que no ar. Ou seja:
Resposta
A frequência dos sons no hélio é 2,5 vezes maior que no ar.
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Um feiche de laser incide em duas fendas com uma separação de
e uma tela é colocada a
da fenda. Um padrão de interferência aparece na tela. Se o ângulo da franja central com a primeira franja clara ao lado é
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Por que a seguinte situação é impossível? Duas fendas estreitas estão separadas por 8,00 mm em um pedaço de metal. Um feixe de micro-ondas atinge o metal perpendicularmente, passa pelas duas fendas e então continua em direção a uma parede a certa distância. Você sabe que o comprimento de onda da radiação é
, mas deseja medi-lo mais precisamente. Movendo um detector de micro-ondas ao longo da parede para estudar o padrão de interferência, você mede a posição da franja clara
, que leva a uma medição bem-sucedida do comprimento de onda da radiação. Resposta: Explique
Duas ondas coerentes, vindas de fontes de diferentes localizações, se movem junto ao eixo
. Suas funções de onda são
onde
e
estão em volts por metro,
e
em nanômetros e
em picos-segundos. Quando as duas ondas estão sobrepostas, determine a relação entre
e
que produz interferência construtiva. Resposta: