Qual a frequência fundamental de um tubo sonoro aberto, de comprimento
, quando soprado com ar? Velocidade de propagação do som no ar v
.
Passo 1
Vamos resolver a questão que pergunta qual é a frequência fundamental de um tubo sonoro aberto com comprimento de 170 cm, usando ar soprando com velocidade de propagação do som de 340 m/s. Vamos precisar entender um pouco sobre ondas sonoras em tubos abertos para encontrar a solução.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber que em um tubo sonoro aberto nas duas extremidades, a frequência fundamental ocorre quando o comprimento do tubo é metade do comprimento de onda do som. Isso significa que o comprimento do tubo (
) está relacionado ao comprimento de onda (
) pela fórmula:
Passo 3
Agora, vamos resolver essa equação para encontrar o comprimento de onda:
Sabendo que o comprimento do tubo
é 170 cm (ou 1,7 metros), substituímos na fórmula:
Passo 4
Com o comprimento de onda
encontrado, podemos usar a relação entre velocidade (
), frequência (
) e comprimento de onda:
Queremos encontrar a frequência fundamental, então rearranjamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Resposta
A frequência fundamental é de 100 Hz.
Exercícios relacionados
Considere uma casca esférica de raio
cuja densidade superficial de cargas
é uniformemente distribuída. Determine o vetor campo elétrico em função da posição
, e demais constantes, nas seguintes regiões:
(b) ponto)
(b)
Uma corda sonora emite o quarto harmônico de frequência 900 hertz. Sendo o comprimento da corda de 1 m , a velocidade da onda na corda é de
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Suponha que o campo elétrico em uma determinada região é dado por
, em coordenadas esféricas (
é uma constante de dimensões apropriadas).
(b) ( 1,5 ponto) Encontre a carga elétrica total contida em uma esfera de raio , centrada na origem e com a distribuição de cargas idêntica a obtida no item (a).
(b) ( 1,5 ponto) Encontre a carga elétrica total contida em uma esfera de raio
Uma corda de 100 g de massa e 1 m de comprimento vibra no modo fundamental, próxima de uma das extremidades de um tubo aberto de 4 m de comprimento. 0 tubo, então, ressoa, também no modo fundamental. Sendo de
a velocidade do som no ar do tubo, calcule a foça tensora na corda. (R: 640 N )