Uma onda sonora em um meio fluido é refletida em uma barreira de modo que se forma uma onda estacionária. A distância entre os nós é de
e a velocidade de propagação é de
. Determine a freqüência.
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos uma onda sonora que está se propagando em um meio fluido e, ao bater em uma barreira, forma-se uma onda estacionária. Sabemos que a distância entre dois nós dessa onda estacionária é de
e a velocidade de propagação da onda é de
. Nosso objetivo aqui é determinar a frequência dessa onda sonora.
Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos sobre ondas estacionárias, especialmente a relação entre a distância entre nós, o comprimento de onda e a frequência.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a distância entre os nós de centímetros para metros, para manter as unidades consistentes:
Passo 3
Em uma onda estacionária, a distância entre dois nós consecutivos é igual a metade do comprimento de onda. Isso porque entre dois nós há um pico da onda, formando meio ciclo completo. Então, podemos relacionar a distância entre os nós (
) com o comprimento de onda (
) da seguinte forma:
Passo 4
Agora, vamos calcular o comprimento de onda (
). Sabemos que
, então:
Passo 5
Com o comprimento de onda conhecido, podemos usar a relação entre velocidade (
), comprimento de onda (
) e frequência (
):
Queremos encontrar a frequência, então vamos reorganizar a fórmula para resolver
:
Passo 6
Agora, basta substituir os valores que temos:
Resposta
A frequência da onda sonora é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Um compressor industrial admite
de ar, com pressão de 1,033
, temperatura de
e massa específica de
. A máquina descarrega o ar com pressão de
e massa específica de
. O bocal de entrada tem diâmetro igual a 92 mm , e na saída, o diâmetro do bocal é igual a 53 mm . O bocal de saída fica a 2,3 metros abaixo da entrada e a perda de calor para o meio é de
. Considerando o ar como gás perfeito e com calores específicos constantes, determine o trabalho realizado (
) e a potência desenvolvida no compressor (
.
Dados: cv = 0,172 kcal/kg.K ; R = 29,26 kgm/kg.K ;
.
Resposta:
Dados: cv = 0,172 kcal/kg.K ; R = 29,26 kgm/kg.K ;
Resposta:
As cordas de um violoncelo têm comprimento
. (a) De qual comprimento
as cordas devem ser encurtadas pelos dedos de modo que o tom sonoro seja modificado por uma razão de freqüência
? (b) Determine
, se
e
.
Uma turbina opera em regime permanente e recebe vapor superaquecido com pressão de 1,60 Mpa e temperatura de
. O bocal de entrada se encontra a 6 m do piso e o vapor entra na turbina com uma velocidade de
e entalpia específica de
. O bocal de saída da turbina está 3 metros acima do piso e descarrega o vapor com uma velocidade de
. Na saída, o vapor saturado apresenta pressão igual a 100 kPa e entalpia específica de 2675,5
. Sabendo que a vazão é de
e que a turbina cede calor ao meio na ordem de
, determine a potência desenvolvida na turbina.
Resposta:
Resposta:
Você recebeu quatro diapasões. O diapasão com menor freqüência vibra a
. Utilizando dois diapasões simultaneamente, são ouvidas as seguintes freqüências de batimentos:
e
. Quais as freqüências possíveis para os outros três diapasões?