Question

Clara e Jonier conversam utilizando um telefone de lata, que consiste em duas latas de conserva ligadas por um barbante de 20,0 m de comprimento. O barbante está tencionado em 5,00 N e a sua densidade linear vale 2,00 g/m. Quando Jonier fala, a Clara ouve a onda sonora que se propagou através do barbante (onda 1) e através do ar (onda 2). Considerando que a velocidade do som no ar vale 340 m/s, pode-se dizer que: Escolha uma:
a. Clara irá ouvir a onda que se propagou pelo ar 3,94 segundos antes da onda que se propagou pelo barbante
b. Clara irá ouvir a onda que se propagou pelo barbante 0,34 segundos antes da onda que se propagou pelo ar
c. Clara irá ouvir a onda que se propagou pelo barbante 3,94 segundos antes da onda que se propagou pelo ar.
d. A onda 1 e a onda 2 chegam no mesmo instante em Clara. e. Clara irá ouvir a onda que se propagou pelo ar 0,34 segundos antes da onda que se propagou pelo barbante .
e. Clara irá ouvir a onda que se propagou pelo ar 0,34 segundos antes da onda que se propagou pelo barbante .

Answer 1

Resposta:

E.  Clara irá ouvir a onda que se propagou pelo ar 0,34 segundos antes da onda que se propagou pelo barbante .

Explicação:

Para encontrar o tempo de propagação da onda pelo barbante, calculamos primeiramente a velocidade da onda no barbante utilizando a relação v=√(T/μ).

A tensão no barbante vale 5 N e a densidade linear do barbante, em unidades do SI, vale 0,002 kg/m. Assim v=50 m/s.

O tempo de propagação de cada onda, de Jonier até Clara, são dados por:

t1 = ∆x/v1 = 0,40s

t2 = ∆x/v2 = 0,0588s

Assim, a onda 1 demora 0,34 segundos a mais que a onda 2 para percorrer a distância de 20 m.