Qual é a frequência de uma onda que se propaga em um líquido com velocidade de módulo 72 cm s Sabendo

Letra D

A relação entre período e frequência é dada por:

Atribuindo os valores presentes no enunciado, temos:

Agora vamos fazer a multiplicação cruzada dos termos:

Encontramos assim a frequência de oscilação de 2 Hz. Em seguida, devemos utilizar a relação de dispersão das ondas para calcular sua velocidade de propagação:

Atribuindo os valores informados pelo enunciado do exercício, temos:

Logo, a velocidade de propagação dessa onda é de 0,40 m/s. Para calcular a frequência angular, utilizamos a seguinte relação:

Encontramos, portanto, a frequência angular de 4π rad/s.

Respostas

Resposta Questão 1

f = 90,5 MHz = 90,5 . 106 Hz

Velocidade da luz (c) = 3,0 . 105 km/s = 3,0 . 108 m/s

Podemos utilizar a equação: v = λ . f, mas nesse caso trocaremos “v” por “c” por se tratar da velocidade da luz. Logo: c = λ . f

3,0 . 108 = λ . 90,5 . 106

λ = 3,0 . 108
      90,5.106

λ = 0,033 . 108-6 = 0,033 . 10²

λ = 3,3 m

Alternativa “b”.

Resposta Questão 2

Pela figura podemos perceber que λ = 20 cm
                                                     4

Logo λ = 80 cm = 0,8 m

Como v = λ . f e sabendo que v = 20 m/s, temos: 20 = 0,8 . f

f = 20
    0,8

f = 25 Hz

Alternativa “d”

Resposta Questão 3

As ondas mecânicas são perturbações de um meio material elástico que se propagam por esse meio, transportando energia e quantidade de movimento.

Portanto, na propagação das ondas há transporte de energia e quantidade de movimento.

Alternativa “d”.

Resposta Questão 4

O comprimento da corda (L) = 10 m

m = 500 g = 0,5 kg

μ = m
      L

μ = 0,5
      10

μ = 0,05 kg/m

v = √F/μ

v = √300/0,05

v = √6000

v = 77 m/s

Na física, dizemos que a onda se origina em meios elásticos como nas cordas, na superfície da água etc. Sendo assim, definimos uma onda como sendo um movimento oscilatório que se propaga num meio; sendo que nesses movimentos apenas a energia é transferida, isto é, não há transporte de matéria.

Sabemos que existem dois tipos de ondas e elas são classificadas como ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas. Distinguimos uma onda mecânica de uma onda eletromagnética basicamente da seguinte forma:

- onda mecânica resulta de deformações provocadas em meios materiais, isto é, uma onda mecânica necessita de um meio material para se propagar.
- onda eletromagnética é o resultado da vibração de cargas elétricas, isto é, onda eletromagnética não necessita de um meio material para se propagar. Portanto, uma onda eletromagnética se propaga no vácuo.

Para a propagação de uma onda, podemos usar o mesmo conceito para o cálculo da velocidade média:

Podemos deduzir a velocidade com que uma onda se propaga; para isso basta fazermos o quociente entre o espaço em que a onda percorre em função do tempo. Analisemos a figura acima, onde temos a propagação de uma onda. Nela podemos ver que enquanto o ponto C percorre um comprimento de onda, cada ponto da corda executa uma oscilação por completo.

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Por esse motivo é que podemos dizer que o tempo gasto para percorrer um comprimento de onda é o próprio período T da onda. Desta forma, tomando como base a expressão acima, enquanto o ponto C percorre uma distância Δs = λ, o tempo gasto é Δt = T. Desta forma, a velocidade de propagação de uma onda é dada por:

Ou podemos escrever da seguinte forma, como T = 1/f, temos:

v=λ .f

Caso a fonte produtora da onda seja harmônica simples, o período e a frequência serão constantes. Assim, podemos dizer que a velocidade de propagação de uma onda numa corda é dada por:

Na equação acima temos que:

- F é a tensão na corda
- μ é a densidade linear da corda

Vejamos o seguinte exemplo: Suponha que uma onda possui frequência de 8 Hz e esteja se propagando com velocidade igual a 200 m/s. Determine o comprimento de onda da onda.

Retirando os dados fornecidos pelo exercício, temos: f = 8 Hz e v = 200 m/s, aplicando a equação fundamental das ondas, temos:

v=λ .f

200=λ .8