Question

uma onda acústica plana de 6,0 khz propagando-se no ar a uma velocidade de 340 m/s , atinge uma película plana com um ângulo de incidência de 60. suponha que a película separa o ar de uma região que contém o gás CO2 , no qual a velocidade de uma propagação do som é de 280 m/s. calcule o valor aproximado do ângulo de refração e indique o valor da frequência do som CO2.​

Answer 1

Utilizando definições ondulatórias, temos que o angulo de refração é de 46º e a frequência da onda permanece 6,0 KHz.

Explicação:

Primeiramente, vamos deixar claro que onda nenhuma muda sua frequência após acontecer um fenômeno de refração, ou seja, a sua frequência inicial e final são de 6,0 KHz.

Já em relação ao angulo de refração, basta utilizarmos a formula que relaciona velocidade com angulo:

$\frac{v_1}{v_2}=\frac{sen(\theta_1)}{sen(\theta_2)}$

Substituindo os valores que temos:

$\frac{v_1}{v_2}=\frac{sen(\theta_1)}{sen(\theta_2)}$

$\frac{340}{280}=\frac{sen(60)}{sen(x)}$

$\frac{340}{280}=\frac{\frac{\sqrt{3}}{2}}{sen(x)}$

$\frac{17}{14}=\frac{\frac{\sqrt{3}}{2}}{sen(x)}$

$\frac{17}{14}sen(x)=\frac{\sqrt{3}}{2}$

$17sen(x)=7\sqrt{3}$

$sen(x)=\frac{7\sqrt{3}}{17}$

$sen(x)=0,713$

O angulo que tem este seno é:

$x=46$

Assim temos que o angulo de refração é de 46º e a frequência da onda permanece 6,0 KHz.