ITA 2015 — questão 1 de Física

Enunciado em texto
Constantes dadas na prova: Constante dos gases: . Pressão atmosférica ao nível do mar: . Massa molecular do u. Calor latente do gelo: 80 cal/g. Calor específico do gelo: 0,5 cal/(g·K). 1 cal = erg. Aceleração da gravidade: .
Um fio de comprimento e massa específica linear é mantido esticado por uma força em suas extremidades. Assinale a opção com a expressão do tempo que um pulso demora para percorrê-lo.
A)
B)
C)
D)
E)
(Enunciado: Vestibular ITA 2015, prova de Física — ITA.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA).
Resolução comentada
O que a questão pede: quanto tempo um pulso leva para ir de uma ponta à outra do fio.
Passo 1 — a velocidade do pulso. Numa corda esticada, a velocidade de propagação depende só da força de tração e da massa por unidade de comprimento (fórmula de Taylor):
Passo 2 — o tempo. O pulso anda com velocidade constante ao longo do fio de comprimento L:
Conferindo pelas unidades: μ/F tem unidade (kg/m)/(kg·m/s²) = s²/m², e a raiz dá s/m; vezes L (em m), dá segundos. A (A) e a (B) nem têm unidade de tempo.
⚠️ A armadilha: misturar com a frequência fundamental da corda, , e trazer fatores com π, como em (D) e (E). Não há nada girando aqui: o pulso só percorre a distância L.
A ideia em uma frase: o pulso corre com ; o tempo é o comprimento dividido por essa velocidade.
Resposta: alternativa C ().
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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