FMABC 2024 — questão 58 de Física

Enunciado em texto

A velocidade de propagação de uma onda em uma corda de densidade linear de massa μ, quando submetida a uma força de tração T, pode ser calculada por $v = \sqrt{\frac{T}{\mu}}$. Considere uma corda de piano de comprimento L, que, submetida a determinada força de tração, vibra no seu modo fundamental emitindo uma onda sonora de frequência $f_0$, conforme a figura.

[Figura: uma corda de comprimento L, tracionada nas duas pontas por forças T (setas vermelhas para fora), vibrando no modo fundamental: um único fuso, com nós nas extremidades e o ventre no meio.]

Admita que essa corda seja envolvida por um fio metálico de modo a ter sua densidade linear de massa quadruplicada. Se ela for submetida à mesma força de tração inicial, emitirá, no seu modo fundamental de vibração, uma onda sonora de frequência

(A) $\frac{f_0}{4}$

(B) $2f_0$

(C) $4f_0$

(D) $\frac{f_0}{2}$

(E) $\frac{f_0}{8}$

(Enunciado e figura: Vestibular FMABC 2024, Medicina, Prova de Conhecimentos Gerais — FMABC/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário FMABC e à Fundação VUNESP.