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Unimonte,Engenharia.Prof.MarcoSimõesFísicaAplicada:OndasMecânicas
1.(UFSM)Acadameiosegundo,umconta-gotasdeixacairumagotasobreasuperfícielivredeumlíquidoemumagrandecuba,produzindoumaondacomcomprimentodeondal=10cm.(a)Calculeomódulodavelocidadedepropagaçãodaondanoreferencialfixonacuba.(b)Calculeonúmerodecristasquepassam,porsegundo,atravésdeumplanoverticaleidentifiqueagrandezafísicaassociada.Resposta:! = 0,2 !/!; ! =2 !".2.(UFSM)Afiguramostraduascordasidênticas,comondasquesepropagamcomvelocidadesdemesmomódulonumreferencialfixonosolo.ConsiderequeafrequênciadaondanacordaIIéde30Hz.Calcule(a)omódulodavelocidadedepropagaçãodasondasnasduascordase(b)afrequênciadaondanacordaI.Resposta:! = 5,4 !/!; ! = 15 !".3.(UFSM)Afigurarepresentadoisinstantâneos,emt=2s(linhacontínua)et=2,2s(linhapontilhada),departedeumacordanaqualsepropagaumaonda.Determineafrequênciadessaonda.Resposta:! = 1,25 ℎ!.4.(Sears)Umacertaondatransversalédescritapelaseguinteequaçãoabaixo.Determineparaestaonda(a)aamplitude,(b)ocomprimentodeonda,(c)afrequência,e(d)avelocidadedepropagação.Resposta:! =6,5×�10�^(−3) !; ! = 0,28 !; ! = 28 !"; ! = 7,8 !/!.
! !, ! = 6,5×10!!!"# 2! !0,28 −
!3,6×10!!
5.Umaondasedeslocandonaáguaemlinharetasobreumlagoédescritapelaequaçãoabaixo.(a)Quantotempolevaparaqueumaconfiguraçãocompletadeondapasseporumpescadoremumbarcoancorado?(b)Qualéonúmerodeondaequalonúmerodeondasporsegundoquepassampelopescador?(c)Comquevelocidadeumacristadeondasedeslocaaopassarpelopescador?Resposta:! = 1,16 !; ! = 45 !"#/!; ! =0,859 !"; ! = 0,12 !/!.
! !, ! = 3,75×10!!!"# 45! − 5,40! 6.Comquetensãoumacordadecomprimentoiguala2,5memassade0,120kgdeveseresticadaparaqueumaondatransversalcomfrequênciade40,0Hzpossuaumcomprimentodeondaiguala0,750m?Considerandoqueaamplitudedessaondaéde10cm,qualsuaequação?Resposta:! = 43,2 !; ! !, ! =0,1 !"# 2! !
!,!"# − 40! !" ! !, ! = 0,1 cos 8,38! − 251! 7.Umadasextremidadesdeumfiohorizontalépresaaumdispositivoquetransmiteparaofioumavibraçãode120Hz.Aoutraextremidadedofiopassasobreumapoliaesuportaumobjetocommassade1,50kg.Adensidadelineardofioéiguala0,0550kg/m.(a)Qualavelocidadedepropagaçãoeocomprimentodaondanessefio?(b)Casoamassafortrocadaporumade3,00kg,dequandoaumentarãooudiminuirãoavelocidadeeocomprimentodeonda?Considereg=9,81m/s2.Resposta:! = 16,3 !/!; ! = 0,136 !; ! ! ! !"#$%&!# 1,4 !"#"$.8.Umfiofinoverticalde75,0cmpossuiumamassaiguala16,5g.Umaextremidadeestáfixaenaoutraserápresaumaesfera.Quemassadeveráteressaesferaparaqueofiosejapercorridoporumaondatransversaldecomprimentodeondaiguala3,33cmeproduza875vibraçõesporsegundo?Resposta:! = 1,90 !".9.Umpássaropousasobreumalinhadealtatensãocujocabotemdensidadelinearde8,89kg/mproduzindoumpulsodeondamecânica.Adistânciaentreastorreséde400metrosevocêcronometraumtempode10segundosparaqueopulsopercorraadistânciaentreasduastorres.Aquetensãomecânicaestásujeitoocabo?Resposta:! = 1,42×10! !.
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