Uma onda senoidal transversal é gerada em uma das extremidades de uma longa corda horizontal através de uma barra, cuja extremidade é movimentada para cima e para baixo dentro de um percurso de 1,30 cm. O movimento é contínuo e repetido regularmente 125 vezes por segundo.
Se a distância observada entre duas cristas de onda adjacentes é de 15,6 cm, encontre a amplitude, a frequência, a velocidade e o comprimento de onda do movimento ondulatório.

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que o enunciado está pedindo. A gente tem uma onda senoidal transversal gerada numa corda, e nos dá algumas informações:
  • A barra que gera a onda se move para cima e para baixo num percurso de .
  • Esse movimento se repete 125 vezes por segundo.
  • A distância entre duas cristas de onda adjacentes é de .
O conteúdo que vamos usar aqui é de Ondas Mecânicas Transversais. Pra resolvermos isso, vamos precisar entender conceitos de amplitude, frequência, velocidade e comprimento de onda.

Passo 2

Amplitude ( A = 1,30, cm2 = 0,65, cm )
Primeiro, vamos achar a amplitude da onda. A amplitude é basicamente o deslocamento máximo da posição de equilíbrio, ou seja, o quanto a barra se move para cima ou para baixo.
No enunciado, a barra se movimenta num percurso de . Como esse movimento é para cima e para baixo, a amplitude é a metade do percurso total.

Passo 3

Frequência ( f = 125, Hz )
A frequência é o número de vezes que a onda se repete por segundo. No enunciado, já nos dizem que o movimento se repete 125 vezes por segundo.

Passo 4

Comprimento de Onda ( lambda = 15,6, cm )
O comprimento de onda é a distância entre duas cristas (ou dois vales) consecutivas da onda. Nesse caso, nos dizem que essa distância é de .

Passo 5

Velocidade da Onda ( v = lambda times f )
A velocidade da onda pode ser calculada usando a relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda:
lambda = 15,6, cm = 0,156, m
Antes de calcular, vamos converter todas as medidas para o Sistema Internacional (metros e segundos):
f = 125, Hz
v = 0,156, m times 125, Hz = 19,5, m/s
Agora, aplicando a fórmula:

Resposta

  • Amplitude:
  • Frequência:
  • Comprimento de Onda:
  • Velocidade da Onda:

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