Albert Einstein 2019: Um bloco de massa m = 4 kg é mantido em repouso, preso a uma corda de densidade linear de massa µ = 4 × 10ˉ³ kg/m

ALBERT EINSTEIN 2019 / QUESTÃO 39 Albert Einstein 2019: Um bloco de massa m = 4 kg é mantido em repouso, preso a uma corda de densidade l...

ALBERT EINSTEIN 2019 / QUESTÃO 39

Albert Einstein 2019: Um bloco de massa m = 4 kg é mantido em repouso, preso a uma corda de densidade linear de massa µ = 4 × 10ˉ³  kg/m, que tem sua outra extremidade fixa no ponto A de uma parede vertical.

Essa corda passa por uma roldana ideal presa em uma barra fixa na parede, formando um ângulo de 60º com a barra. Considere que um diapasão seja colocado para vibrar próximo desse sistema e que ondas estacionárias se estabeleçam no trecho AB da corda.

Sabendo que a velocidade de propagação de uma onda por uma corda de densidade linear de massa μ, submetida a uma força de tração T, é dada por, que g = 10 m/s², que cos 60º = sen 30º = 0,5 e considerando as informações da figura, pode-se afirmar que a frequência fundamental de ondas estacionárias no trecho AB da corda é

(A) 56 Hz.
(B) 50 Hz.
(C) 35 Hz.
(D) 48 Hz.
(E) 40 Hz.

QUESTÃO ANTERIOR:
- Albert Einstein 2019: Em um laboratório didático, foi montado um banco óptico formado por uma lente esférica convergente L de distância focal igual a 20 cm, um espelho plano E e uma lanterna acesa, funcionando como o objeto O.

RESOLUÇÃO:
(I) Cálculo do comprimento L da corda no qual vai estabelecer-se a onda estacionária provocada pela vibração do diapasão:

Da qual: L = 1,0m

(II) Admitindo-se que a massa da corda associada ao comprimento L = 1,0m (4 . 10ˉ³ kg) seja desprezível em comparação com a massa do bloco (4 kg), é lícito admitir-se que a intensidade da força de tração é constante em todos os pontos da corda:
Equilíbrio do bloco: T = P ⇒ T = mg

III)

(IV) Cálculo da intensidade da velocidade dos pulsos que transitam ao longo da corda e determinam a onda estacionária:


(V) V = λf ⇒ 100 = 2,0f

Da qual: f = 50 Hz

GABARITO:
(B) 50 Hz.

PRÓXIMA QUESTÃO:
- Albert Einstein 2019: O axônio é a parte da célula nervosa responsável pela condução do impulso nervoso, que transmite informações para outras células.