Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 15.1 - Ex. 17
Uma extremidade de um fio muito leve (mas forte) é presa a uma extremidade de uma corda mais grossa e mais densa. A outra extremidade do fio é presa a uma estaca firme e você puxa a outra extremidade da corda de forma que o fio e a corda fiquem bem esticados. Um pulso é enviado a partir da corda mais grossa. Verdadeiro ou falso:
- O pulso que é refletido de volta do ponto em que o fio e corda estão amarrados é invertido em comparação com o pulso incidente inicial.
- O pulso que segue, passando pelo ponto em que o fio e corda estão amarrados, não é invertido, em comparação com o pulso incidente inicial.
- O pulso que segue, passando pelo ponto em que fio e corda estão amarrados, possui uma amplitude menor do que a do pulso que é refletido.
Passo 1
Vamos entender o que está acontecendo primeiro. Temos uma corda mais grossa presa a uma corda mais fina e essa última presa na parede.
Um pulso é enviado por essa corda. Então ele vai começar na corda mais grossa e vai em direção a parede, tudo bem?
Lembrando que no ponto em que esse pulso muda de meio (muda de corda), uma parte da onda é transmitida e outra é refletida, seguindo essa regrinha: se o pulso vai da corda mais pesada para a mais leve, não há inversão do pulso na reflexão, caso contrário, há inversão.
Aí vamos avaliar cada afirmativa.
Passo 2
a) Ele afirma que há inversão do pulso na reflexão quando há mudança de meio (da corda para o fio)
O pulso estava andando na corda (mais densa, logo mais pesada), e vai refletir quando chega ao fio (menos denso). Nesse caso, de ir do mais pesado pro menos pesado, vimos que não há mudança de fase na reflexão. Logo, falso!
Passo 3
b) Ele diz que o pulso que segue, ou seja, o pulso que é transmitido para o fio não é invertido. E isso é verdadeiro, porque a parte do pulso que é transmitida para o segundo meio (no nosso caso, o fio) nunca é invertido.
Logo, verdadeiro!
Passo 4
c) A energia de um pulso é proporcional à sua amplitude. Beleza, anota isso.
Agora se liga, o pulso está indo de uma corda para um fio, então a diferença de densidades tem que ser bem grande, fazendo com que a gente interprete essa junção como algo parecido com uma corda com extremidade livre, tipo essa
Daí, por causa dessa diferença de densidades grande, a gente pode pensar que o pulso que vai ser refletido tem que ser quase igual ao pulso inicial, em questão de amplitude, porque essa amarração da corda e do fio funciona como essa ponta de corda.
Mas a energia tem que se conservar, e ela é dividida em transmitida e refletida. Como a da refletida vai ser quase igual à inicial, e então a transmitida fica bem menor que ela.
Só que a energia é proporcional à amplitude, como tinha falado no começo. Então a amplitude do pulso transmitido vai ser bem menos que a do pulso refletido, sacou? Logo, verdadeiro!
Resposta
- Falso
- Verdadeiro
- Verdadeiro