Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Oscilações, Ondas e Termodinâmica- Ed: 5º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 14
Verifique através de substituição direta que a função de onda para uma onda estacionária dada na Equação 14.2,
é uma solução da equação geral de onda linear, Equação 13.20:
Passo 1
Alô Alô, belezinha, encosta comigo que essa ta fácil...
Simborá moçadinhaaa
Precisamos mostrar que a equação é solução da expressão seguinte :
Equação geral de onda :
Para isso, iremos precisar fazer a derivada da segunda ordem da equação em relação a e em relação a ,
A derivada em relação à será:
A derivada em relação à será:
Passo 2
Agora que já temos as derivadas podemos substituir as equações (2) e (3) na equação (1) e assim teremos que:
Logo, resulta
Vale ressaltar que
Assim, nós temos que:
Logo:
Uma vez que
Então, partindo da igualdade anterior, fica claro que é uma solução da expressão (1).
Resposta
Vide a explicação.