USP – Física 2 – 2019 – P3 – Exercício 6
Duas ondas se propagam em uma mesma corda horizontal muito comprida. Uma das ondas, que se propaga para a esquerda no sentido , é dada por
e a outra onda, que se propaga para a direita no sentido , é dada por
onde e estão dados em metros e em segundos. A superposição das ondas cria uma onda estacionária. Seja a posição do primeiro ventre da corda tal que . A posição no instante é:
a) .
b) .
c) .
d) .
e) .
f) .
g) nenhuma das respostas indicadas.
Passo 1
Esse é um exercício que você vai ter que usar a superposição de ondas. Note que as duas ondas podem ser escritas como
com , e . Queremos achar a superposição:
Para isso, temos que lembrar de duas fórmulas que vocês conhecem bem da trigonometria:
Somando as duas:
Com isso, chamando e :
Ou ainda,
Passo 2
Substituindo os números:
Queremos saber o que acontece na posição do primeiro ventre da corda. O primeiro ventre ocorre quando é máximo (ou mínimo). Portanto, devemos ter :
Assim,
Logo,
Ou ainda,
Passo 3
Mas queremos saber o que ocorre nessa posição em :
Logo,
Com isso, a alternativa correta é a alternativa F 😉
Resposta
Alternativa F.