Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 17.1 - Ex. 6
Um homem bate com um martelo na ponta de uma barra delgada. A velocidade do som na barra é vezes maior que a velocidade do som no ar. Uma mulher na outra extremidade, com o ouvido próximo da barra, escuta o som da pancada duas vezes, com um intervalo de , um som vem da barra e outro vem do ar em torno da barra. Se a velocidade do som no ar é . Qual é o comprimento da barra?
Passo 1
Show de bolinhas galera, primeiro vamos usar o fato de que a velocidade do som na barra é igual a dada pelo enunciado como:
Onde é a velocidade do som no ar, tal que:
Além disso,considerando como o comprimento da barra, o tempo que o som demora para percorrê-la é igual a:
Da mesma forma, o tempo que ele leva para chegar até o ouvido da mulher através do ar é igual a:
Passo 2
Iradoso, agora o enunciado nos diz que a mulher “escuta o som da pancada duas vezes, com um intervalo de , um som vem da barra e outro vem do ar em torno da barra”. Isso significa que a diferença entre e é igual a esse intervalo.
Assim, temos:
Logo:
Ao isolarmos na equação acima, a gente tem que:
