ITA 2021: Um fio tem uma de suas extremidades presa ao teto e suspende um bloco de densidade ρ=10ρa

ITA 2021: Um fio tem uma de suas extremidades presa ao teto e suspende um bloco de densidade ρ=10ρa, em que ρa representa a densidade da água. Na configuração descrita, v0 é a velocidade de propagação de ondas mecânicas no fio.

Em seguida, o bloco é mergulhado gradativamente em um recipiente contendo água, como mostra a figura, até ficar completamente submerso. Em nenhum momento o bloco toca as laterais e o fundo do recipiente.

Denote por f a fração do bloco submersa em água.

Figura

(a) Calcule a expressão da velocidade de propagação v das ondas mecânicas no fio em função de f e v0.

(b) Esboce um gráfico que descreva o comportamento de (v/v0)² em função de f.

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