3 Ondas mecânicas (Frequência, Período, Comprimento de onda, Velocidade da onda) – Problemas e soluções
1. Duas rolhas estão posicionadas nas cristas das ondas . Ambas se movem para cima e para baixo sobre a superfície do mar 20 vezes em 4 segundos. Se a distância entre as duas rolhas é de 100 cm e entre elas existem duas cristas e um vale, determine a frequência e a velocidade da onda.
Conhecido :
Ambas as rolhas estão no topo das ondas e, entre elas, existem duas depressões e uma crista (ver figura). Portanto, há dois comprimentos de onda entre as duas rolhas.
Comprimento de onda (λ) = 100 cm / 2 = 50 cm.
Frequência (f) = 20/4 = 5 Hertz
Procuram-se: Frequência das ondas e velocidade das ondas
solução:
A frequência da onda (f) = 5 Hertz
A velocidade da onda (v) = f λ = (5)(50 cm) = 250 cm/s
2. Uma mola (slinky) é vibrada para produzir ondas longitudinais, onde a distância entre as duas compressões mais próximas é de 40 cm. Se a velocidade da onda é de 20 m/ s , determine o comprimento de onda e a frequência da onda.
Conhecido :
A distância entre duas compressões mais próximas = distância entre duas expansões mais próximas = distância entre dois vales mais próximos = 1 comprimento de onda
Comprimento de onda (λ) = 40 cm = 0.4 m
O comprimento de onda (λ) = 20 m/s
Procuram-se: Comprimento de onda (λ) e frequência da onda (f)
solução:
Comprimento de onda (λ) = 0.4 m
Frequência (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 Hertz
3. Na superfície do mar, existem duas rolhas separadas por 60 cm. Ambas as rolhas movem-se para cima e para baixo 20 vezes em 10 segundos. Quando uma está na crista da onda, a outra está no vale. Entre as duas rolhas, há uma crista de onda. Determine o período e a velocidade da onda.
Conhecido :
Comprimento de onda (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Frequência (f) = 20/10 = 2 Hertz
Procuram-se: Período e velocidade da onda.
solução:
Período (T) = 1/f = 1/2 = 0.5 segundos
A velocidade da onda (v) = f λ = (2)(40) = 80 cm/s
