Movimento Ondulatório - Exercícios Resolvidos II

No mesmo estilo da outra postagem, aqui serão apresentados as fórmulas e os exercícios presentes no pdf de física, desta vez da questão 9 à 12.

FÓRMULAS

Número de ondas

Relação entre frequência, comprimento de onda e velocidade da onda harmônica

ou

Função de onda harmônica

Função de onda harmônica que se desloca para a direita

ou

onde

ou

Frequência Angular

Período da onda

EXERCÍCIOS - RESOLUÇÃO

9) O ouvido é sensível às frequências do som no domínio que vai de 20 até 20.000 Hz.

A) Quais são os comprimentos de onda, no ar, correspondente a estas frequências:

f  = 20:

f  = 2000:

B) Quais os comprimentos de onda na água?

f  = 20:

f  = 2000:

10) A nota dó, na escala central do piano, tem frequência de 262 Hz. Qual é o comprimento de onda desta nota no ar? A frequência do dó uma oitava acima deste é igual ao dobro da frequência do dó central. Qual é o comprimento de onda desta outra nota?

Dó:

Dó uma oitava acima:

11) Uma onda desloca-se para a direita ao longo de uma corda com a velocidade de 10m/s. A sua frequência é 60 Hz e a sua amplitude 0,02m.

A) Escrever uma função de onda apropriada para esta onda.

Função:

Descobrindo o W:

Descobrindo o K:

Substituindo na função:

B) Esta função de onda é a única função que pode descrever esta onda? Explique.

Não, pois a função com cosseno no lugar do seno também pode descrever esta onda. Como é cosseno, tem que subtrair pelo atraso do seno, ficando assim:

12) A função de onda de uma onda harmônica numa corda é y(t,x) = 0,001.sen(62,8.x + 314.t), onde y e x estão em metros e t em segundos.

A) Em que direção esta onda se desloca, e com qual velocidade?

Desloca-se para a esquerda, devido ao sinal positivo.

Velocidade:

B) Calcular o comprimento de onda, a frequência e o período desta onda.

Frequência:

Período:

Comprimento de onda:

C) Qual é o deslocamento máximo de qualquer segmento da corda?