USP – Física 2 – 2019 – P3 – Exercício 4
Quando uma raquete de tênis acerta uma bola, ela começa a vibrar. As vibrações têm frequências bem definidas, que dependem do tamanho da raquete e do padrão de vibração. Considere uma raquete, representada na figura ao lado, vibrando no padrão com uma frequência de .
Podemos afirmar que nos padrões e ela vibrará com as seguintes frequências, respectivamente:
a) e .
b) e .
c) e .
d) e .
e) e .
f) e .
g) nenhuma das respostas indicadas.
Passo 1
Eai galerinha, bora fazer mais uma questão sobre ondas estacionárias?
O primeiro passo nesse problema é determinar o comprimento da raquete e para isso vamos usar o padrão . Note que nesse padrão, o comprimento da raquete é do comprimento de onda:
Como
Temos que
Assim,
Portanto,
Note que para a velocidade eu não coloquei o índice pois em todos os casos a velocidade de propagação da onda na raquete é a mesma!
Passo 2
Olhando para o caso , temos que
Mas pelo padrão de vibração, o comprimento da raquete corresponde a do comprimento de onda:
Portanto,
Mas como , temos que
Logo,
Passo 3
Agora vamos para o caso com
Note que da figura, tiramos exatamente
Portanto,
Assim,
Portanto, achamos que
Isso nos leva à alternativa F 😊
Resposta
Alternativa F.