Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 16.Exercícios - Ex. 11
Uma barra de latão com 60,0 m de comprimento é golpeada em uma extremidade. Na outra extremidade, uma pessoa ouve dois sons vindos de duas ondas longitudinais, uma se deslocando na barra metálica e a outra no ar. Qual é o intervalo entre os dois sons? (A velocidade do som no ar é igual a 344 m/s; informações relevantes sobre o latão podem ser encontradas nas Tabelas 11.1 e 14.1.)
Passo 1
Fala galera, bora lá!
Para a resolução desta questão será calculada a velocidade do som sobre o cabo de latão e, com base no comprimento percorrido pelas ondas, determinado o tempo de percurso para cada caso.
Passo 2
A velocidade do som sobre o cabo de latão pode ser definida segundo a fórmula abaixo:
: módulo de Young
: velocidade
: massa específica
Com os dados fornecidos pelas Tabelas 11.1 e 14.1 ( e ), referentes às propriedades do latão, determina-se a velocidade do som sobre a barra:
Passo 3
Sabe-se que a velocidade se refere ao intervalo de espaço percorrido sobre determinada unidade de tempo. Logo, tendo em mãos o espaço percorrido pela onda sonora sobre a barra, determina-se o intervalo de tempo do percurso:
Passo 4
Como a velocidade do som no ar é conhecida, basta determinar, utilizando o mesmo raciocínio anterior, o intervalo de percurso da onda no ar:
Calcula-se então o intervalo de tempo entre ambas as propagações:
Resposta
Portanto, o intervalo de tempo entre a propagação do som no ar e a propagação do som na barra metálica equivale a: