Questão 22 — Ondulatória — Ondas em Cordas (Física) — Instituto Militar de Engenharia (IME) 2017

Física Ondulatória — Ondas em Cordas

Instituto Militar de Engenharia (IME) 2017 Médio

Instituto Militar de Engenharia (IME) · Curso de Formação e Graduação — Prova Objetiva de Matemática, Física e Química (1ª fase)

Gabarito disponível

Considere uma corda pendurada no teto de uma sala. O intervalo de tempo para um pulso ondulatório percorrer toda a corda é dado por:

Dados:
• comprimento da corda: L;
• densidade linear da corda: μ; e
• aceleração da gravidade: g.

Selecione uma alternativa A) √(L/(2g)) B) 2√(2L/g) C) √(2L/(3g)) D) (2/3)√(L/g) E) 2√(L/g)

Resolução comentada

Pulso numa corda pendurada: v = √(g·x), tempo = ∫dx/√(gx).

A tensão a uma distância x da extremidade livre é μ·g·x, então v = √(T/μ) = √(g·x). O tempo é t = ∫₀ᴸ dx/√(gx) = (2/√g)·√L = 2√(L/g).

Análise das alternativas

A, B, C e D trazem fatores numéricos incompatíveis com a integral (por exemplo usar velocidade média ou v constante). Só 2√(L/g), alternativa E, vem da integração correta.

Referência: Velocidade de onda em corda: v = √(T/μ)

Resolução comentada do VaiConcursos.