Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 14.Exercícios e Problemas - Ex. 45
14.45. As hastes de um diapasão em forma de forquilha vibram com amplitude de 0,50 mm na frequência do diapasão, de 440 Hz.
a. Qual é a velocidade máxima da ponta de uma haste?
b. Uma pulga de estava sentada sobre a ponta da haste quando o diapasão começou a vibrar. A tensão superficial permite que a pata de uma pulga pressione uma superfície lisa com força de até 1,0 mN. A pulga conseguirá se manter sobre a haste vibratória ou ela será arremessada para longe da mesma pelas vibrações?
Passo 1
Esse é o formato do diapasão
É uma ferramenta usada para afinar os instrumentos, esse por exemplo emite o som da nota lá.
Bom, vamos começar o exercício, pelo item (a). Para calcular a velocidade máxima a gente pode usar essa equação:
Agora é só a gente substituir os valores, não esquecendo de colocar tudo no SI
Passo 2
Agora vamos para o item (b). A pulga consegue segurar na haste com uma força de até , ou seja, . Com isso a gente consegue calcular qual é a maior aceleração que a pulga aguenta, basta usar a segunda lei de Newton
Substituindo os valores
Agora a gente sabe qual é a maior aceleração que a pulga suporta sem ser arremessada, basta saber a aceleração da haste do diapasão agora.
A gente pode calcular a aceleração máxima usando essa equação:
Substituindo os valores
Isso é muito maior do que a pulguinha consegue segurar, quase quatro vezes maior. Com certeza a pulga vai ser arremessada.
Resposta
- A pulga vai ser arremessada.