Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 15.Exercícios - Ex. 24
Um fio leve é bastante esticado com uma tensão F. As ondas transversais que se propagam com amplitude A e comprimento de onda à transportam uma potência média . Se o comprimento de onda for dobrado, de modo que , enquanto a tensão F e a amplitude A permanecem as mesmas, qual será a potência média P méd,2 transportada pelas ondas?
Passo 1
Selvaaaaaaaaaa galerinha, isso mesmo selva haha, tudo certinho??
“Hulk esmaga”, Bora esmagar essa questãozinha comigo?
Para reseolver esse problema, vamos aplicar nossos conhecimentos de frequência e comprimento de onda, além da relação de potência média de uma onda, dada por:
Vamos substituir a equação na equação anterior:
Note que de todas as grandezas acima, a frequência é a única que varia com o comprimento de onda.
Podemos determinar a nova frequência sabendo que a velocidade da onda não se altera, pois ela depende apenas dos parâmetros do meio.
Passo 2
Vamos substituir a relação entre os comprimentos de onda na equação anterior, para podermos obter a nova frequência
Como a potência é proporcional ao quadrado da frequência, podemos escrever que
Substituindo a relação das frequências
Passo 3
Substituindo o valor inicial da potência média
Portanto, a potência média transportada pelas ondas com o novo comprimento de onda será de .
“OK, isso foi legal.”
Resposta
Portanto, a potência média transportada pelas ondas com o novo comprimento de onda será de .