Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 69
Seu primo Tobias está outra vez brincando com o varal do Exemplo 15.2 (Seção 15.3). Uma extremidade da corda do varal está presa a um poste vertical. Tobias segura a outra extremidade frouxamente na mão, de modo que a velocidade das ondas no varal é relativamente baixa. Ele encontra várias frequencias em que pode escolar sua extremidade da corda de modo que um leve prendedor de roupas a 45,0 cm do poste não se mova. Quais são essas frequencias?
Passo 1
Há um nó no post e deve haver um nó no prendedor de roupa. Pode haver nós adicionais no meio. A distância entre nós adjacentes é ; portanto, a distância entre dois nós é
para
Isso deve ser igual a , pois existem nós no post e prendedor de roupa. Usaremos isso na equação da onda periódica
para obter uma expressão para as possíveis frequências .
Passo 2
Assim, temos que
Então
Resposta
As frequências mais altas têm comprimentos de onda menores, portanto, mais segmentos nó a nó se ajustam entre a coluna e o prendedor de roupa.