2º EE de Física 2 da UFPE - 2019.1

Um submarino francês e um submarino americano se movem um em direção ao outro durante manobras em águas paradas do Atlântico Norte. O submarino francês se move a uma velocidade e o submarino americano a uma velocidade . O submarino francês envia um sinal de sonar (onda sonora na água) de . As ondas de sonar se propagam a . Para tal situação:

1. Qual é a frequência (em ) do sinal detectado pelo submarino americano?
2. Qual é a frequência (em Hz) do eco do submarino americano detectado pelo submarino francês?
3. Qual é a frequência de batimento (em Hz) para o primeiro harmônico, se as frequências recebidas pelo submarino americano e o francês sofressem interferência mútua?

Dado: equação geral do efeito Doppler (na notação do livro do Halliday) .

Considere o movimento harmônico simples de um bloco de massa ligado a uma parede vertical através de uma mola de constante elástica , como ilustrado na figura abaixo. Não há atrito entre o bloco e o plano horizontal e nem há resistência do ar neste ambiente. Sabe-se que no instante o bloco está na posição , onde a deformação da mola é máxima. Nestas circunstâncias, calcule:

1. O valor da constante de fase deste movimento harmônico simples.
2. O instante de tempo para o qual a posição do bloco é .
3. O instante de tempo para o qual a energia potencial elástica da mola é igual da energia mecânica do sistema em .

Considere uma onda transversal que se propaga no eixo e é dada pela equação

.

O gráfico abaixo apresenta o instantâneo do deslocamento (em ) em função da posição (em ) no instante . Já o gráfico apresenta o deslocamento (em ) em função do tempo (em ) para . Expressando suas respostas no sistema internacional de unidades (SI), determine:

1. A amplitude e o número de onda .
2. O período e a frequência angular .
3. A constante de fase .