Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 15.Exercícios - Ex. 19
Um fio fino, de 75,0 cm, possui massa igual a 16,5 g. Uma extremidade está presa por um prego, e a outra está presa a um parafuso que pode ser ajustado para variar a tensão no fio. (a) Para que tensão (em newtons) você deve ajustar o parafuso a fim de que uma onda transversal de comprimento de onda de 3,33 cm produza 625 vibrações por segundo? (b) Com que rapidez essa onda se deslocaria?
Passo 1
Falaaaa moçadinha, show de bola?
Como diz o Homem de ferro “Eu tenho um plano. Ataque!”
Bora atacar esse problemaaaaaaa junto comigoo.
- Os dados que o problema nos traz são frequência e comprimento de onda , certo? Sabemos também que a massa é e que seu tamanho é .
- Agora queremos saber com que rapidez a onda se desloca. Mas olha que legal: meio que já encontramos a velocidade no item anterior, né?
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
Sabemos que velocidade é , e temos tanto o comprimento de onda, quanto a frequência. Então é só substituir:
“Às vezes é preciso aprender a correr antes de começar a andar”