FUVEST 2020: Uma pessoa produz oscilações periódicas em uma longa corda formada por duas porções de materiais diferentes 1 e 2

FUVEST 2020: Uma pessoa produz oscilações periódicas em uma longa corda formada por duas porções de materiais diferentes 1 e 2, nos quais a velocidade de propagação das ondas é, respectivamente, de 5,0 m/s e 4,0 m/s.

Segurando a extremidade feita do material 1, a pessoa abaixa e levanta sua mão regularmente, completando um ciclo a cada 0,5s, de modo que as ondas propagam-se do material 1 para o material 2, conforme mostrado na figura. Despreze eventuais efeitos de reflexão das ondas.

a) Circule, dentre os vetores na folha de respostas, aquele que melhor representa a velocidade do ponto P da corda no instante mostrado na figura.

b) Calcule a frequência e o comprimento de onda no material 1.

c) Calcule a frequência e o comprimento de onda no material 2.

QUESTÃO ANTERIOR:
- FUVEST 2020: Resolva os três itens abaixo

RESOLUÇÃO:
a) No esquema abaixo está representado um trecho da corda 1 à qual pertence o ponto P. Foi caracterizada a corda em um instante t e em um instante posterior t + Δt.
(Δt é menor que um período de oscilação, isto é, menor que 0,5s).

Material 1

O ponto P oscila verticalmente com movimento harmônico simples (MHS) e no intervalo de tempo t esse ponto se desloca para baixo, como indica a seta a seguir.

↓ (Representação da velocidade vetorial do ponto P.)

b)
(I)

f1 = 2,0 Hz
(II) V1 = λ1f1 ⇒ 5,0 = λ1 . 2,0
Da qual: λ1 = 2,5m

c)
(I) Na refração do pulso da corda 1 para a corda 2, a frequência se mantém.
Logo:
f2 = f1 = 2,0Hz

(III) V2 = λ2f2 ⇒ 4,0 = λ2 . 2,0
Da qual: λ2 = 2,0m

Respostas:
a) ↓
b) 2,0Hz e 2,5m
c) 2,0Hz e 2,0m

PRÓXIMA QUESTÃO:
- FUVEST 2020: Um mol de um gás ideal monoatômico é resfriado adiabaticamente de uma temperatura inicial T1 até uma temperatura final T1/3.

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:
- Prova FUVEST 2020 - 2º Fase, 2º Dia - com Resolução