P2 de Física 2 da UNICAMP - 2012.1(Noturno)

Uma corda presa a um oscilador senoidal no ponto e apoiada em um suporte no ponto (vide figura), é tensionada por um bloco. A distância entre e é e a frequência do oscilador é . A amplitude de deslocamento do ponto é suficientemente pequena para que esse ponto seja considerado um nó. Também existe um nó no ponto . Uma onda estacionária aparece quando a massa do bloco é ou , mas não aparece para nenhuma massa entre esses dois valores.

1. Qual é o comprimento da onda na corda quando a massa do bloco é ? E quando é ?
2. Qual é a massa específica linear da corda?

Se necessário, use .

Um pequeno alto-falante é alimentado por um oscilador de áudio com uma frequência que varia de a . Um tubo cilíndrico tem de comprimento e as duas extremidades abertas, e é colocado próximo ao alto-falante. A velocidade do som no ar no interior do tubo é . Para quais frequências o som do alto-falante produz ressonância no tubo?

Um morcego está voando em uma caverna, orientando-se através de pulsos ultrassônicos. A frequência do som emitido pelo morcego é . O morcego aproxima-se de uma parede plana da caverna com uma velocidade igual a vezes a velocidade do som no ar. Qual é a frequência com que o morcego ouve o som refletido pela parede da caverna?

Dado:

No sistema bloco-massa da figura, o bloco possui uma massa de e a mola possui massa desprezível. O sistema está sobre uma superfície sem atrito que faz um ângulo de com a horizontal.

1. Sabendo que quando o sistema está em equilíbrio estático a mola sofre uma elongação de , calcule a constante da mola.
2. Em seguida, a mola é puxada mais e depois solta em . Encontre a frequência angular e o período .
3. Determine a equação de movimento, a velocidade e a aceleração.

Se necessário use e .