Lista de Exercícios Resolvidos Ondas Física

LISTA DE EXERCÍCIOS ONDAS 1 Considere um pulso de onda dado por yxt y0 xvtx02 1 onde y0 100 mm x0 100 m e v 200 ms a Faça gráficos do pulso nos instantes t 000 s e t 250 s b O pulso é caracterizado por sua altura e sua largura A altura h do pulso é o módulo do deslocamento máximo devido ao pulso e a meia largura w é a distância entre dois pontos do pulso onde o módulo do deslocamento é a metade da altura do pulso Determine h e w Resp b h y0 100 mm e w 2x0 200 m 2 Uma corda uniforme de 20 m de comprimento e massa de 20 kg está esticada sob uma tensão de 10 N Fazse oscilar transversalmente uma extremidade da corda com amplitude de 30 cm e frequência de 50 oscilações por segundo O deslocamento inicial da extremidade é de 15 cm para cima a Ache a velocidade de propagação v e o comprimento de onda λ da onda progressiva gerada na corda b Escreva como função do tempo o deslocamento transversal y de um ponto da corda situado à distância x da extremidade que se faz oscilar após ser atingido pela onda e antes que ela chegue à outra extremidade c Calcule a intensidade I da onda progressiva gerada Resp a v10ms b yxt003 cosπx10πtπ3 ms c I044W 3 Duas ondas transversais de mesma frequência f100Hz são produzidas num fio de aço de 100 mm de diâmetro e densidade 800 gcm3 submetido a uma tensão T500N As ondas são dadas por y1xt Acoskαt π6 e y2xt 2Asen ωtkx onde A 200 mm a Escreva a expressão da onda harmônica progressiva resultante da superposição dessas duas ondas b Calcule a intensidade da onda resultante c Se fizermos variar a diferença de fase entre as duas ondas qual é a razão entre os valores máximo e mínimo possíveis da intensidade da resultante Resp a yxt529x103 cos223x 628t 124 ms b I 98W c ImaxImin 9 4 Duas ondas estão se propagando ao longo de um fio esticado que coincide com o eixo X y1 xt A cos k x vt e y2 xt A cos k x vt θ0 Perguntase a Qual o valor de θ0 para que ocorra a interferência construtiva em x 0 e interferência destrutiva em x 0 b Para cada valor de θ0 encontrado escreva a função de onda total y xt y1 x t y2 x t c Encontre os pontos do fio que são sempre estacionários Resp a máx θ02nπ min θ02n1π n012 b Construtiva yxt2Acoskxcosωt Destrutiva yxt2Asenkxsenωt c Construtiva xnonπk n natural Destrutiva xno2n1π2k n natural