PUC-RS 2014 (inverno) — questão 7 de Física

Gabarito COndas — velocidade de propagação numa corda com onda estacionáriaConcurso Vestibular · Inverno
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 7 de Física do PUC-RS 2014 (inverno)

Enunciado em texto

INSTRUÇÃO: Para responder à questão 7, analise a figura abaixo, que mostra uma corda presa nas duas extremidades, vibrando de modo a produzir três meios comprimentos de onda (λ/2), na extensão de 1,2 m.

[Figura: corda presa entre duas paredes, com comprimento total de 1,2 m, formando três trechos de λ/2 (nós nas extremidades e em dois pontos intermediários). Acima, uma cota indica que a distância entre os dois picos mais altos vale λ.]

Admitindo que, durante a vibração da corda, é originada a onda estacionária representada na figura, cujos ventres oscilam 120 vezes por segundo, é possível afirmar que a velocidade de propagação dos pulsos, na corda, é igual a

(A) 30 m/s

(B) 84 m/s

(C) 96 m/s

(D) 110 m/s

(E) 120 m/s

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2014 (Inverno) — 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: a velocidade das ondas na corda.

Passo 1 — o comprimento de onda. São três meios comprimentos de onda em 1,2 m:

3⋅λ2=1,2  ⇒  λ=0,80 m3 \cdot \frac{\lambda}{2} = 1{,}2 \;\Rightarrow\; \lambda = 0{,}80\ \text{m}

Passo 2 — a frequência. Os ventres oscilam 120 vezes por segundo: f = 120 Hz.

Passo 3 — a velocidade:

v=λ f=0,80×120=96 m/sv = \lambda\,f = 0{,}80 \times 120 = 96\ \text{m/s}

⚠️ A armadilha: tomar o comprimento da corda (1,2 m) como comprimento de onda: 1,2×120=1441{,}2 \times 120 = 144 m/s, que não aparece; ou confundir a frequência com a velocidade e marcar 120 m/s (alternativa E).

A ideia em uma frase: conte os meios comprimentos de onda para achar λ e use v = λf.

Resposta: alternativa C (96 m/s).

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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