Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Oscilações, Ondas e Termodinâmica- Ed: 5º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 55
Um fio com 0,0100 kg, de 2,00 m de comprimento, é fixado em ambas as extremidades e vibra em seu modo mais simples sob uma tensão de 200 N. Quando um diapasão é colocado perto do fio, uma frequência de batimento de 5,00 Hz é ouvida. (a) Qual poderia ser a frequência do diapasão? (b) Qual deveria ser a tensão no fio se os batimentos desaparecerem?
Passo 1
Alô Alô , bora láa??
Encoxxtaa!!
A tensão e a velocidade estão relacionadas pela equação de Taylor:
Em que
Portanto:
Passo 2
- Neste momento, podemos determinar a frequência da onda emitida pela corda. Como ela vibra em seu modo mais simples, ou seja, em seu primeiro harmônico, teremos:
- Quando os batimentos desaparecem, a tensão na corda retorna para 200N.
Uma vez que a frequência de batimento é o módulo da diferença entre a frequência da corda e a frequência do diapasão, temos:
Portanto, a frequência do diapasão é de 45 ou 55 Hz.
Passo 3
Resposta
Vide a explicação.