UNESP 2019: Uma corda elástica, de densidade linear constante μ = 0,125 kg/m

UNESP 2019: Uma corda elástica, de densidade linear constante μ = 0,125 kg/m, tem uma de suas extremidades presa a um vibrador que oscila co...

UNESP 2019: Uma corda elástica, de densidade linear constante μ = 0,125 kg/m, tem uma de suas extremidades presa a um vibrador que oscila com frequência constante.

Essa corda passa por uma polia, cujo ponto superior do sulco alinha-se horizontalmente com o vibrador, e, na outra extremidade, suspende uma esfera de massa 1,8 kg, em repouso.

A configuração da oscilação da corda é mostrada pela figura 1.

Em seguida, mantendo-se a mesma frequência de oscilação constante no vibrador, a esfera é totalmente imersa em um recipiente contendo água, e a configuração da oscilação na corda se altera, conforme figura 2.

Adotando g = 10 m/s² e sabendo que a velocidade de propagação de uma onda em uma corda de densidade linear μ, submetida a uma tração T, é dada porcalcule:

a) a frequência de oscilação, em Hz, do vibrador.

b) a intensidade do empuxo, em N, exercido pela água sobre a esfera, na situação da figura 2.

QUESTÃO ANTERIOR:
- UNESP 2019: Um caminhão de brinquedo move-se em linha reta sobre uma superfície plana e horizontal com velocidade constante.

RESOLUÇÃO:
a) (I) Duas forças atuam na esfera em equilíbrio: seu peso,, e a força de tração exercida pelo fio,.

(II) Na situação da figura 1, o comprimento vibra tório abrange um comprimento de onda, isto é:
λ1 = L = 2,4m

(III)


Da qual: f = 5,0Hz

b) (I) Com a esfera submersa, a intensidade da força de tração é dada por:

(II) Na situação da figura 2, o comprimento vibra tório abrange três comprimentos de onda, isto é:

3λ2 = L ⇒ 3λ2 = 2,4 ⇒ λ2 = 0,80m

(III)


Da qual: E = 16N

GABARITO:
a) 5,0Hz
b) 16N

PRÓXIMA QUESTÃO:
- UNESP 2019: Em um equipamento utilizado para separar partículas eletrizadas atuam dois campos independentes, um elétrico,, e um magnético,perpendiculares entre si.