Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 17.Problemas Adicionais - Ex. 90
Uma onda sonora senoidal se propaga no ar, no sentido positivo de um eixo , com uma velocidade de . Em um certo instante, a molécula do ar está em seu deslocamento máximo no sentido negativo do eixo , enquanto uma molécula do ar está na posição de equilíbrio. A distância entre as duas moléculas é e as moléculas situadas entre e possuem deslocamentos intermediários no sentido negativo do eixo. Qual é a frequência da onda sonora?
Em um arranjo semelhante, para uma onda sonora senoidal diferente, a molécula do ar está e seu máximo deslocamento no sentido positivo do eixo, enquanto a molécula do ar está em seu deslocamento máximo negativo. A distância entre as duas moléculas é de e as moléculas entre e possuem deslocamentos intermediários. Qual é a frequência da onda sonora?
Passo 1
A fórmula para interferência de ondas sonoras é dada por:
Passo 2
Como a molécula está no seu ponto máximo e a molécula no equilíbrio (no zero) e ambas são ondas senoidais, a diferença de fase é . A diferença de comprimento de trajetórias é . Basta substituir na fórmula do passo e deteriminar o comprimento de onda:
Passo 3
Na letra o arranjo é semelhante. A diferença de trajetória entre eles continua sendo , porém a diferença de fase é diferente. Como um deles está em seu máximo positivo e o outro em seu máximo negativo, a diferença é . É só lembrar em que ângulo o seno é máximo? Não é no ? E em qual ângulo ele é mínimo? Não é no ? Então, a diferença entre esses dois ângulos nos dá .
Passo 4
Para ondas viajando em sentidos opostos, a resultante vai ser novamente a soma das duas Agora basta usar a fórmula do passo novamente: