Question

1. (Efomm 2018) Na figura abaixo, uma corda é presa a um suporte e tensionada por um corpo esférico de 500g que se encontra totalmente imerso em um recipiente contendo água. Determine a velocidade com que se propaga uma onda na corda Considere a corda como um fio ideal. (Dados: massa específica da água 1g/cm volume da esfera = 0,1 dm densidade da corda 1,2 g/m; aceleração da gravidade 10 m/s2)

Answer 1

Olá! Espero ajudar!

Como o fio é ideal podemos calcular a velocidade com que se propaga a onda por meio da fórmula de Taylor que segue abaixo -

V = √T/μ

Onde ,

V = velocidade da onda;

τ = força (tração) na corda;

µ = densidade da corda = 1,2 g/m = 1,2·10⁻³ kg/m

Para calcular a tração na corda -

T + Empuxo = Peso do corpo esférico

E = d·v·g

Onde,

d = densidade da água = 1 g/cm³ = 10³ kg/m³

v = volume imerso da esfera = 0,1 dm³ = 10⁻³m³

g = gravidade

T + d·v·g = mg

T = mg - (d·v·g)

T = 0,5·10 - (10³ ·10·10⁻³)

T = 5 - 1

T = 4 Newtons

Substituindo na fórmula de Taylor -

V = √4/1,2·10⁻³

V ≅ 57,7 m/s