PUC-RS 2013 — questão 5 de Física
Enunciado em texto
Fazendo vibrar um fio esticado entre dois pontos fixos, como numa corda de violão, é possível obter diversos padrões de ondas estacionárias, os quais são denominados de harmônicos. No esquema a seguir, que não está em escala, é mostrado um desses harmônicos.
[Figura: corda presa entre duas paredes, a 6,0m uma da outra, vibrando com três ventres (três “fusos”) e nós nas extremidades. No primeiro ventre está indicada a distância de 0,50m entre a posição mais alta e a mais baixa da corda.]
Analisando esse harmônico, pode-se afirmar corretamente que o comprimento de onda e a amplitude da onda estacionária, em metros, são, respectivamente,
(A) 0,50 e 6,0
(B) 2,0 e 0,25
(C) 2,0 e 0,50
(D) 4,0 e 0,25
(E) 6,0 e 0,50
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2013 (Verão) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: o comprimento de onda e a amplitude da onda estacionária desenhada.
Passo 1 — comprimento de onda. Cada “fuso” (de um nó ao nó seguinte) vale meio comprimento de onda. Há três fusos em 6,0 m:
Passo 2 — amplitude. Os 0,50 m indicados vão da posição mais alta à mais baixa da corda num ventre. A amplitude é medida do eixo (posição de equilíbrio) até o extremo, ou seja, metade disso:
⚠️ As armadilhas: contar cada fuso como um comprimento de onda inteiro dá λ = 2,0 m (alternativas B e C); tomar a distância de pico a pico como amplitude dá 0,50 m (alternativa C).
A ideia em uma frase: na onda estacionária, cada fuso é meio comprimento de onda, e a amplitude é metade da altura total do ventre.
Resposta: alternativa D (4,0 m e 0,25 m).
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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