Química, perguntado por mayconrodrigue8363, 9 meses atrás

– Na figura abaixo, um fio de alumínio, de comprimento L1 = 60,0 cm, seção reta 1,00 × 10–2 cm2 e massa específica 2,60 g/cm3, está soldado a um fio de aço, de massa específica 7,80 g/cm3 e mesma seção reta. O fio composto, tensionado por um bloco de massa m = 10,0 kg, está disposto de tal forma que a distância L2 entre o ponto de solda e a polia é 86,6 cm. Ondas transversais são excitadas no fio por uma fonte externa de frequência variável; um nó está situado na polia. (a) determine a menor frequência que produz uma onda estacionária tendo o ponto de solda como um dos nós. (b) quantos nós são observados para essa frequência?

Soluções para a tarefa

Respondido por mayaravieiraj
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Oi!

Resolvendo essa questão como um bloco, devemos compreender os movimentos ondulatórios nas cordas, e empregaremos a equação de Taylor:


v = (T/μ)^½  

onde:

T: força de tensão

μ: densidade linear


lembrando que:

μ = m/L = ρV/L = ρSL/L = ρS



v = (T/ρS)

onde

S: seção reta do fio)


--> apesar dos fios apresentarem densidades diferentes, eles têm a uma mesma tensão e a frequência das oscilações são equivalentes em ambos, assim:

v = λ.f

f = v/λ  

f1 = f2

v1/λ1 = v2/λ2



Com isso,

(T/Sρ1)^½/λ1 = (T/Sρ2)^½/λ2 , pois eles tem mesma S e T


λ1/λ2 = (1/ρ1)^½/(1/ρ2)^½

substituindo os valores com ρ1 e ρ2 convertidos de [g/cm^3] em  [kg/m^3]:


ρ1 = 2700kg/m^3 = (3.900)kg/m

³

ρ2 = 7500kg/m^3 = (3.2500)kg/m³


λ1/λ2

= 50/30

= 5/3


a menor frequência será de (L/1,5)/(L/2,5) = 5/3

com

λ1 = L/3 e λ2 = L/2,5




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