Gabarito disponível
Considere que uma corda de violão é colocada próxima à extremidade aberta de um tubo sonoro de 1,7m de comprimento, e que possui sua outra extremidade fechada. Observa-se que, se a corda vibrar na frequência do quarto harmônico, a coluna de ar do tubo irá oscilar na sua segunda frequência harmônica. Sendo assim, qual é a frequência fundamental, em hertz, da corda do violão?
Dado:
velocidade do som no ar = 340m/s
Dado:
velocidade do som no ar = 340m/s
Resolução comentada
Frequência fundamental da corda a partir do tubo fechado.
No tubo fechado-aberto, f₁ = v/4L = 340/(4·1,7) = 50 Hz. Pelo gabarito, a "segunda frequência harmônica" é tomada como 2f₁ = 100 Hz (a rigor, um tubo fechado só tem harmônicos ímpares, e o segundo seria 3f₁ = 150 Hz, o que daria 37,5 Hz, valor que não está nas opções). A corda no 4º harmônico tem 4f = 100 Hz, logo f = 25 Hz.
Análise das alternativas
Com a leitura física estrita (150 Hz) a fundamental seria 37,5 Hz, que não consta nas opções. Os valores 45, 40, 35 e 30 Hz não resultam de nenhuma leitura consistente do enunciado.
Referência: Acústica – tubos sonoros
Resolução comentada do VaiConcursos.