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:

v = λ f

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:

λ = 2 L

Substituindo o valor do comprimento L:

λ = 2 55.8 c m - 18.3 c m = 75.0 c m

E na equação da velocidade:

v = 75.0 c m 460   H z = 345 m / s

Passo 2

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

L c = 1 4 λ

Onde L c é a correção da posição do antinó:

L c = L + ∆ L

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

L = 18.3 m

Igualando as relações e isolando ∆ L que será a correção:

∆ L = 1 4 λ - L

Substituindo os valores:

∆ L = 1 4 75.0 c m - 1 8.3 c m = 0.5   c m

Resposta

a v = 345 m s

b 0.5   c m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados