Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 15.Exercício - Ex. 17

Um fio fino, de possui uma massa igual a . Uma extremidade está presa por um prego, e a outra está presa a um parafuso que pode ser ajustado para varias a tensão no fio.

Para que tensão (em newtons) você deve ajustar o parafuso a fim de que uma onda transversal de comprimento de onda produza vibrações por segundo?

Com que rapidez essa onda se desloca?

Passo 1

Letra a)

Os dados que o problema nos trás são frequência e comprimento de onda , certo? Sabemos também que a massa é e que seu tamanho é . Então daqui conseguimos determinar a densidade linear:

Show! Mas pra que isso tudo? Ah! Para determinar a tensão! Quando falamos em ondas numa corda, há uma relação entre a força e a velocidade de propagação da onda:

E a velocidade (já estamos carecas de saber é ), então, juntando tudo isso, conseguimos uma relação para a tensão com as quantidades que temos, saca só:

Agora é só substituir e correr pro abraço!

Passo 2

Beleza! Vamos pra letra b)?

Agora queremos saber com que rapidez a onda se desloca. Mas olha que legal: meio que já encontramos a velocidade no item anterior, né?

Sabemos que velocidade é , e temos tanto o comprimento de onda, quanto a frequência. Então é só substituir:

Resposta

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