Uma onda harmônica viajando em uma corda é refletida em uma de suas extremidades. Sabendo que a onda refletida mantém a amplitude e a frequência da onda incidente, assinale a alternativa INCORRETA.
(a) A onda refletida transporta a mesma potência média que a onda incidente. Porém, ela transporta energia no sentido oposto.
(b) A onda refletida interferirá com a onda incidente, gerando uma onda estacionária.
(c) Se a extremidade da corda em questão for fixa, a interferência entre as ondas incidente e refletida será destrutiva nesta extremidade.
(d) As duas ondas encontram-se em fase na extremidade da corda em questão se ela for fixa.
(e) A potência transmitida pela combinação das ondas incidente e refletida é nula em média, mas não a cada ponto e instante.
Passo 1
Analisando cada alternativa:
(a) Verdadeira. A energia de uma onda é proporcional ao quadrado da amplitude da onda. Como a onda refletida possui a mesma amplitude, possui a mesma energia.
(b) Verdadeira. A onda estacionária é caracterizada exatamente pela superposição de ondas que se movem nos dois sentidos com a mesma velocidade.
(c) Verdadeira. Como a fase é invertida, a interferência é destrutiva.
(d) Falsa. Caso a extremidade da onda seja fixa, ao se refletir, voltará a se propagar na corda com inversão de fase. Logo, as ondas incidente e refletida encontram-se em oposição e fase.
(e) A energia potencial vai aumentar ou diminuir quando a onda passar. Mas se analisarmos um tempo grande, a energia média é nula e, portanto, a potência média é nula. Entretanto ao analisarmos um instante de tempo, conseguimos calcular a energia potencial de um ponto e esta não é nula.
Resposta
(d)