PUC-SP 2015 (inverno) — questão 19 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a tração na corda para que o pulso ande a 10 m/s.

Passo 1 — a densidade linear. É a massa por comprimento, em kg/m:

$$\mu = \frac{m}{L} = \frac{0{,}9\ \text{kg}}{3\ \text{m}} = 0{,}3\ \text{kg/m}$$

Passo 2 — a fórmula de Taylor. A velocidade de um pulso numa corda é

$$v = \sqrt{\frac{T}{\mu}} \Rightarrow T = \mu v^2$$

$$T = 0{,}3 \times 10^2 = 30\ \text{N}$$

⚠️ A armadilha: usar a massa toda no lugar da densidade linear: $0{,}9 \times 100 = 90$ N (alternativa C). Ou deixar a massa em gramas: $\mu = 300$ g/m daria 30 000 N, absurdo.

A ideia em uma frase: na corda, v = √(T/μ), com μ em kg/m: a tração é T = μv².

Resposta: alternativa B (30 N).