Fisica 2 - cap 16 exercicios

Fisica 2 - cap 16 exercicios

Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Campus - Campo Mourão

Prof. Ms. Oscar Rodrigues dos Santos Lista de exercícios do Capítulo 16 – 7ª Edição

1) Uma onda senoidal se propaga ao longo de uma corda. O tempo para um ponto particular se mover do deslocamento máximo até zero é 0,170s. Quais são (a) o período e (b) a freqüência? (c) O comprimento de onda é 1,40m; qual a velocidade da onda? R: a) 0,68s, b) 1,47Hz, c) 2,06m/s corda, quanto tempo qualquer ponto da corda leva para se mover entre os deslocamentos ,ymm 20 e ,ymm 20? R: a) 1,1 ms

5) Uma onda senoidal de freqüência 500Hz possui uma velocidade de 350m/s. (a) Qual a distância entre dois pontos que têm uma diferença de fase de /rad 3? (b) Qual é a diferença de fase entre dois deslocamentos em certo ponto separados por 1,00ms? R: a) 1,7cm, b) πrad

7) Uma onda senoidal transversal se propaga ao longo de uma corda no sentido positivo de um eixo x com uma velocidade de 80m/s. Em t 0, uma partícula da corda em x 0, possui um deslocamento transversal de 4,0cm a partir de sua posição de equilíbrio e não está se movendo. A velocidade transversal máxima da partícula da corda em x 0 é 16m/s. (a) Qual é a freqüência da onda? (b) Qual o comprimento de onda? Se a equação de onda é da forma

( , ) ( )m yxtysenkxt , quais são (c) k, (e) , (f) e (g) o sinal correto na frente de .

R: a) 64Hz, b) 1,3m, c) 4cm, d) 5m -1

-1 f) π/2rad, g) negativo.

9) Uma onda senoidal se propagando ao longo de uma corda é mostrada duas vezes na figura abaixo, quando a crista A se desloca no sentido positivo do eixo x por uma distância ,dcm 60 em ,ms40. As marcações ao

longo do eixo estão separadas por cm10. Se a equação da onda é da forma (,)()m yxtysenkxt , quais são (a) my, (b) k, (c) e (d) a escolha correta para o sinal em gente de . R: a)3mm, b) 16m -1 , c) 2,4 .

1) Uma onda transversal senoidal de comprimento de 20cm se propaga ao longo de uma corda no sentido positivo de x. O deslocamento y da partícula na corda em x=0 é dado na figura ao lado como uma função do tempo t. a

equação da onda deve ser da forma (,)()m yxtysenkxt . (a) em t=0, o gráfico de y versus x tem a forma de uma função seno positiva ou de uma função seno negativa? Quais são (b) my, (c) k, (d) , e a velocidade transversal da

13) Qual é a velocidade de uma onda transversal em uma corda de comprimento 2,00m e massa de 60,0g sujeita a uma tensão de 500N? R: a)129m/s

15) A densidade linear de uma corda é 1,6x10 -4 kg/m. Uma onda transversal na corda é descrita pela

19) Uma onda transversal senoidal se propaga ao longo de uma corda no sentido negativo de um eixo x. A figura ao lado mostra um gráfico do deslocamento em função da posição no tempo t=0; a interceptação com o eixo y vale 4,0cm. a tensão na corda é igual a 3,6N e sua densidade linear vale 25g/m. Encontre a (a) amplitude, (b) o comprimento de onda, (c) a velocidade da onda e (d) o período da onda. (e) Encontre a velocidade transversal máxima de uma

partícula na corda. Se a onda for da forma (,)()m yxtysenkxt , quais são (f) k, (g) , (h) e (i) a escolha correta para o sinal em frente de

21) Um fio de 100g é mantido sob uma tensão de 250N com uma extremidade em x=0 e a outra em x=10,0m. No tempo t=0, o pulso 1 é envido ao longo do fio a partir da extremidade em x=10,0m. No tempo t=30,0ms, o pulso 2 é envidado ao longo do fio a partir da extremidade em x=0. em que posição x os pulsos começam a se encontrar? R: a)2,63m.

29) Duas ondas progressivas idênticas, se propagam no mesmo sentido, estão fora de fase por rad2/ .

Qual é a amplitude da onda resultante em termos da amplitude comum mydas duas ondas que interferem? R: a)1,41ym

31) Duas ondas senoidais com a mesma amplitude de 9,0m e o mesmo comprimento de onda se propagam juntamente numa corda que está esticada ao longo de um eixo x. A onda resultante é mostrada duas vezes na figura abaixo, à medida que o vale A se move no sentido negativo do eixo x por uma distância cmd0,56 em ms0,8. As marcações ao longo do eixo estão separadas por 10cm. Suponha que a equação para uma das ondas seja da forma )(),(1 wtkxsenytxym, onde 01 e você precisa escolher o sinal na frente de . Para a equação da outra onda, quais são, quais são (a) my, (b) k, (c) , e (d) 2 e (e) o sinal em frente ? R: a)9mm, b) 16m negativo.

41) Uma corda fixada em ambas as extremidades tem 8,40m de comprimento e uma massa de 0,120kg. Ela está oscilando sob uma tensão de 96,0N. (a) Qual é a velocidade da onda na corda? (b) Qual é o comprimento de onda mais longo possível para uma onda estacionária nesta corda? (c) Determine a freqüência desta onda. R: a)82m/s, b) 16,8m, c) 4,88Hz.

43) Uma corda de náilon de um violão possui uma densidade linear de 7,20g/m e está sujeita a uma tensão de 150N. Os suportes prendedores estão separados por cmD0,90 . A corda está oscilando no padrão de onda estacionária mostrado na figura abaixo. Calcule (a) a velocidade, (b) o comprimento de onda e (c) a freqüência das ondas progressivas cuja superposição origina esta onda estacionária. R:

a)144m/s, b) 60cm, c) 241Hz.

45) Uma corda está esticada entre suportes fixos separados por 75,0cm e possui freqüências de ressonância de 420 e 315Hz, com nenhuma freqüência intermediária. Quais são (a) a freqüência de ressonância mais baixa e (b) a velocidade da onda? R: a)105Hz, b) 158m/s.

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