Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 16.Exercício - Ex. 16
Deduza a Equação (16.9) a partir das equações que a precedem.
Passo 1
Bom, a equação 16.9 é:
Para chegarmos nela, primeiro precisaremos da equação de velocidade de uma onda longitudinal em um gás:
E da equação de velocidade de uma onda longitudinal em um fluido:
Passo 2
Vamos mexer um pouco na primeira equação, elevando ela ao quadrado fica o seguinte:
E considerando a equação de um gás ideal:
Podemos reescrever , que é o número de moles, em termos da razão entre a massa do gás e a massa molar:
Substituindo na equação do gás ideal, fica:
Passando m para o lado esquerdo:
Podemos substituir lá na equação do início desse passo:
Passo 3
Por fim, passamos o dividindo e o multiplicando para o outro lado:
Como
Ficamos com:
E pela última equação do Passo 1:
Então:
Como a pressão que estamos usando é a pressão de equilíbrio, a gente substitui o pelo por convenção:
E deduzimos a equação que o enunciado pede.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)