Enunciado

Um diapasão com frequência f = 512 Hz é colocado perto do topo de um tubo, como mostrado na Figura P14.40. O nível da água é diminuído de modo que o comprimento L aumenta lentamente a partir de um valor inicial de 20,0 cm. Determine os dois valores seguintes de L que correspondem aos modos ressoantes.

Passo 1

Fala galerinha vamos começar substituindo os valores

512 = 340 4 L

2048 × L = 340

L = 340 2048

L = 0,166   m

Passo 2

Uma vez que a frequência emitida pelo diapasão é única, as ressonâncias ocorrerão quando o comprimento do tubo coincidir com os valores

1 4 λ , 3 4 λ , 5 4 λ

E assim sucessivamente.

Passo 3

Considerando a velocidade da onda sonora no interior do tubo aproximadamente 340 m/s temos que:

v = λ f

340 = λ × 512

λ = 340 512

λ = 0,664   m

Passo 4

Portanto, as ressonâncias ocorrerão para os valores de L

L 1 = λ 4 = 0.664 4 = 0.166   m

L 2 = 3 λ 4 = 3 ⋅ 0.664 4 = 0.498   m

L 3 = 5 λ 4 = 5 ⋅ 0.664 4 = 0.83   m

Note que o primeiro harmônico não ocorre, uma vez que o comprimento inicial é maior que 0,166 m.

Resposta

Vide a explicação.

Ver Outros Exercícios desse livro