P3 de Física 2 da USP - 2010

O perfil de onda transversal progressiva em uma corda muito longa é dado, em unidades do sistema internacional por:

Sabendo que a tensão aplicada na corda é de , determine:

1. A amplitude de vibração da corda.
2. O comprimento de onda e a frequência (Hz).
3. O sentido e a velocidade de propagação da onda.
4. A distância, ao longo da corda, de dois pontos cuja defasagem é

Uma corda de comprimento presa nas extremidades e , submetida a uma tensão de , oscila no terceiro harmônico de uma onda estacionária. O deslocamento transversal da corda é dada por:

Onde e são dados em metros e em segundos.

1. Qual é o comprimento da corda?
2. Qual é a massa da corda?
3. Calcule a velocidade transversal máxima de um ponto situado sobre o ventre de uma corda.
4. Se a corda oscilar no quinto harmônico, qual será o período de oscilação?

Um submarino (sub A), navegando a uma velocidade , envia um sinal de sonar (onda sonora na água) com frequência . O sinal é refletido pelo casco do submarino inimigo(sub B)que viaja com uma velocidade na direção oposta(vide figura). Considere a velocidade do som na água como sendo e despreze quaisquer efeitos de interferência.

1. Se a frequência do sinal medido pelo submarino é , qual a velocidade
2. Qual a frequência do sinal refletido, medido pelo submarino

Considere que o submarino seja dotado de um sistema contra-medidas que (1)suprime completamente o sinal enviado pelo Sub A, (2)altera a velocidade do submarino pra , e (3)envia um outro sinal de sonar(sinal “falso” ) com frequência , com o intuito de confundir o inimigo.

3. Nesse caso, qual será a frequência do sinal “falso” medido pelo submarino
4. Se os engenheiros do submarino forem de fato enganados e pensarem que esse sinal éa reflexão do sinal original, que valor obterão pra velocidade (e direção) do submarino