Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 16.1 - Ex. 74
Durante uma demonstração em aula sobre ondas estacionárias, uma extremidade de uma corda é presa a um dispositivo que vibra a e produz ondas transversais com essa frequência na corda. A outra extremidade da corda passa por uma polia e a tração é variada pendurando-se pesos a essa extremidade. A corda tem nós localizados aproximadamente junto ao dispositivo e junto à polia. (a) Se a corda tem uma massa específica linear de e um comprimeito de entre o dispositivo vibrador e a polia, qual deve ser a tração para que a corda vibre em seu modo fundamental? (b) Determine a tração necessária para que a corda vibre em seus segundo, terceiro e quarto harmônicos.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Para o item (a), podemos encontrar a tração na corda a partir da definição da velocidade da onda transversal:
A velocidade também pode ser dada por:
Como , temos:
Substituindo os valores, temos:
Passo 2
Item (b):
A tração para harmônicos, é dada por:
Substituindo os valores, temos:
Para o segundo, terceiro e quarto harmônico, temos: