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ID
2537596
Banca
Exército
Órgão
IME
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

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.

Alternativas
Comentários
  • O tempo dt para a onda passar por um comprimento muito pequeno da corda " dy ", numa posição qualquer "y" da corda, tendo como referência a extremidade inferior da corda é:

     

    v = dy / dt  =>   dt = dy / v   (*)

     

    Na posição "y" na corda, podemos analisar as forças que atuam neste ponto. Como a corda supostamente está em equilíbrio, já que não há rompimento nem encurtamentos do seu comprimento, no ponto "y" temos o seguinte conjunto de forças:

    (Considerando:  T = tensão aplicada no ponto "y" pela parte acima do ponto "y" da corda; P = peso da parte da corda abaixo do ponto "y" escolhido; µ = densidade linear da corda.)

     

    Assim: T = P     => T = µ.y.g     (**)

     

    Ainda, a expressão que define a velocidade de propagação de um pulso (onda) numa corda é dada por  v² = T / µ    (***)

     

    Fazendo (**) em (***), temos:   µ.v²  = µ.y.g     =>   v = √g.√y        (#)

     

    E, fazendo (#) em (*), temos:      dt = dy / (√g.√y)       (##)

     

    Aplicando integração em ambos os termos de (##):

     

    Integral em (dt), de 0 a t   =  Integral em [dy / (√g.√y)], de 0 a L.

     

    Logo:  t = 2. √(L/g).