PUCRIO – Física 2 – 2020.1 – G2 – M. Escolha
. Na figura estamos mostrando o gráfico da velocidade transversal dos pontos de uma corda na qual se propaga uma onda. O gráfico está em um estante de tempo fixo, em que é a posição do elemento da corda. Dado que a velocidade de propagação nessa corda é de , encontre a amplitude e a frequência .
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Passo 1
Vem comigo que a gente resolve essa juntos!
Para esse problema vamos lembrar de algumas expressões que envolve ondas e velocidade transversal.
Primeiro, a relação entre a velocidade de propagação da onda na corda e a frequência, dada por:
Segundo, a velocidade transversal máxima dada por:
Onde pelo gráfico temos que .
E por último a frequência angular , dada por:
Então basicamente para encontrarmos a frequência da onda e a amplitude , precisamos saber o comprimento de onda .
Para isso vamos pensar no seguinte, quando um ponto da corda tem velocidade máxima ele tem um deslocamento igual a zero e quando ele tem uma velocidade igual a zero ele tem um deslocamento máximo.
Sabendo disso e usando as informações do gráfico do enunciado podemos montar o seguinte gráfico do deslocamento de dos pontos da corda para esse instante de tempo.
Como o comprimento de onda é a distância entre dois picos, então pelo gráfico temos que .
Agora vamos atrás do que nos interessa!
Passo 2
Vemos primeiro encontrar a frequência, temos:
Substituindo os valores que temos, ficamos com:
Passo 3
Agora vamos achar o valor de , para depois usarmos ele para acharmos . Temos:
Logo temos que:
Passo 4
Agora por último vamos encontrar , temos:
Substituindo o que sabemos, ficamos com:
Logo temos que a alternativa correta é a .
Resposta
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