Por que os pulsos das cordas semi-infinitas têm a amplitude decaindo quando nos aproximamos das interfaces?
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. A pergunta é sobre por que os pulsos em cordas semi-infinitas têm sua amplitude diminuindo à medida que se aproximam das interfaces. Para resolver isso, vamos precisar conhecer os conceitos de ondas em cordas, reflexão e transmissão nas interfaces, e como a energia das ondas se comporta nesses processos.
Passo 2
Primeiro, vamos esclarecer o que é uma corda semi-infinita. Imagine uma corda que se estende infinitamente em uma direção, mas tem um ponto final em outra. Quando um pulso (ou onda) se propaga ao longo dessa corda, ele eventualmente encontra essa interface.
Passo 3
Quando o pulso atinge a interface, parte dele é refletido de volta e parte pode ser transmitido para a outra corda (se houver uma segunda corda diferente). A quantidade de energia refletida e transmitida depende das propriedades das cordas, como a densidade linear de massa.
Passo 4
A amplitude do pulso refletido geralmente diminui devido à perda de energia na interface. Isso acontece porque nem toda a energia do pulso é refletida; uma parte é transmitida ou dissipada. Além disso, se houver múltiplas reflexões nas interfaces, cada reflexão subsequente resulta em uma perda adicional de amplitude.
Passo 5
Outro fator que contribui para a diminuição da amplitude é a interferência entre as ondas refletidas e as ondas incidentes. Essas interferências podem ser construtivas ou destrutivas, mas na maioria das vezes, a interferência destrutiva predominante leva a uma redução geral na amplitude percebida do pulso à medida que ele se movimenta através da corda.
Resposta
Os pulsos em cordas semi-infinitas têm a amplitude decaindo ao se aproximarem das interfaces devido à perda de energia nas reflexões, onde parte da energia é transmitida ou dissipada, além das múltiplas reflexões que diminuem progressivamente a amplitude, resultando em uma redução da amplitude total do pulso.