Question

Próxima à superfície de um lago, uma fonte emite onda sonora de frequência 500 Hz e sofre refração na água. Admita que a velocidade de propagação da onda no ar seja igual a 300 m/s, e, ao se propagar na água, sua velocidade é igual a 1500 m/s. O comprimento da onda na água é de:
0,5m
2m,
5m ;
3m
n.d.a.

Answer 1

Para encontrar o valor do comprimento de onda, aplicaremos a equação fundamental da ondulatória e alguns conhecimentos sobre o fenômeno da refração.

• Refração

Na refração, ocorre a passagem de uma onda de determinado meio para outro.

Neste processo, a única coisa que não varia é a frequência.

• Fórmulas utilizadas

Equação fundamental da ondulatória:

$v=\lambda\cdot f$

(A letra grega Lambda é o comprimento de onda que buscamos.)

• Cálculo

A frequência da onda na água é igual a frequência da onda no ar, pois ao passar para a água a onda sofre refração.

$f_{H_2O}=f_{ar} =500\: Hz$

Temos a velocidade de propagação na água:

$v_{H_2O}=1500\: m/s$

Aplicando a equação fundamental da ondulatória:

$v_{H_2O}=\lambda\cdot f_{H_2O}$

$1500=\lambda \cdot 500$

$\lambda=\dfrac{1500}{500}$

$\lambda=3\: m$

• Resposta:

O comprimento de onda é de 3 metros.

$\boxed{\lambda=3\: m}$

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