Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Oscilações, Ondas e Termodinâmica- Ed: 5º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 53
Em uma marimba (Fig. P14.53), a barra de madeira, que soa um tom quando atingida, vibra em uma onda estacionária transversal com três antinodos e dois nodos. A nota de menor frequência é 87,0 Hz, produzida por uma barra de 40,0 cm. (a) Encontre a velocidade das ondas transversais na barra. (b) Um tubo ressoante suspenso verticalmente embaixo do centro da barra aumenta o volume do som emitido. Se o tubo for aberto só na extremidade superior, que comprimento de tubo é necessário para ressoar com a barra na parte (a)?
Passo 1
Oi tudo bem??
Vamos lá!!
- Esta configuração corresponde ao segundo harmônico de uma onda propagando em um tubo aberto, cuja frequência de ressonância é dada por:
- Para haver ressonância entre o tubo e a barra de madeira, sabendo – se que ele é aberto apenas na parte superior, podemos determinar o menor comprimento do tubo para que ocorra a ressonância na frequência fundamental ou primeiro harmônico. Considerando a velocidade da onda sonora no interior do tubo, como 340 m/s, iremos obter:
Em que é a frequência do primeiro harmônico, dado por
Passo 2
Portanto, ao juntar as equações, iremos obter: