De acordo com a Figura P14.37, água é bombeada em um cilindro alto, vertical, a uma taxa de fluxo de volume R. O raio do cilindro é r e, no topo aberto do cilindro, um diapasão vibra com uma frequência f. Conforme a água sobe, que intervalo de tempo decorre entre ressonâncias sucessivas?
Passo 1
Fala moçada
As ressonâncias ocorrerão para os seguintes valores do comprimento do tubo:
Observe que as frequências de ressonância ocorrem somente para valores impares. Considerando a velocidade da onda no interior do tubo com 340 m/s e isolando L podemos escrever:
Passo 2
Portanto, a variação no comprimento do tubo é dada por:
Passo 3
Desta maneira, podemos determinar o intervalo de tempo entre ressonâncias sucessivas, e lembrando da taxa de variação do comprimento, designada a seguir como , da seguinte maneira:
Resposta
Vide a explicação.