Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 16.1 - Ex. 54

Um diapasão de 460 Hz causa ressonância no tubo representado na Figura 16-33 quando o comprimento L da coluna de ar acima da água é de 18,3 e 55,8 cm. (a) Encontre a velocidade do som no ar. (b) Qual é a correção final para ajustar o fato de que o anti-nó não ocorre exatamente no final do tubo aberto

Passo 1

Como o enunciado nos dá a frequência, pela equação da velocidade:

A única coisa que precisamos encontrar para calcular a velocidade na letra (a) é o comprimento de onda, como estamos falando do harmônico fundamental, ele pode ser calculado da seguinte forma:

Substituindo o valor do comprimento L:

E na equação da velocidade:

Passo 2

Como a distância entre os níveis da água para as ressonâncias consecutivas é metade do comprimento de onda, então:

Onde é a correção da posição do antinó:

E L será do menor valor acima da água onde ocorre a primeira ressonância:

Igualando as relações e isolando que será a correção:

Substituindo os valores:

Resposta

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