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 .

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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:
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:
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?