Question

Os levitadores acústicos, que também podem ser configurados para funcionar como raios tratores sônicos,usam a potência do som para manter partículas em pleno ar e, ao contrário da levitação magnética, conseguem levitar a maioria dos sólidos e líquidos. Trabalhando com ondas ultrassônicas de frequência de 40 kHz e velocidade de 340 m/s – os morcegos conseguem ouvir, e os humanos não –, os pesquisadores mantiveram no ar uma esfera de poliestireno de diâmetro medindo o dobro do comprimento de onda usado. O diâmetro, em centímetro, da esfera de poliestireno levitada nesse experimento é *
0,9
1,7
2,4
5,0
6,0

Answer 1

O diâmetro, em centímetro, da esfera de poliestireno levitada nesse experimento é de 1,7 cm.

A Equação Fundamental da Ondulatória relaciona a velocidade de propagação de uma onda, em determinado meio, ao seu comprimento e a sua frequência por meio da expressão que segue abaixo -

V = λ·f

Onde,

V = velocidade de propagação da onda em m/s

λ = comprimento da onda em metros (distância entre duas cristas consecutivas da onda)

f = frequência de vibração da onda em Hertz (número de vibrações por segundo)

No caso em questão temos os seguintes dados -

• F = 40 KHz = 40.000 Hz

• V = 340 m/s

Calculando o comprimento de onda -

340 = 40.000. λ

λ = 0,0085 metros

Calculando o diâmetro da esfera-

D = 2.λ

D = 0,017 metros

D = 1,7 cm