PUC-SP 2017 — questão 17 de Física

Enunciado em texto

Para os exercícios de Física, adote os seguintes valores quando necessário:

Módulo da aceleração da gravidade (g) = $10\text{m.s}^{-2}$; 1 quilograma-força (kgf) = 10N; 1 cal = 4J; 1 c.v. = 740W; 1 tonelada = $10^{3}$kg; 1 atm = $1.10^{5}\ \text{N.m}^{-2}$

Considere um sistema formado por duas cordas elásticas diferentes, com densidades lineares $\mu_1$ e $\mu_2$, tal que $\mu_1 > \mu_2$. Na corda de densidade linear $\mu_1$ é produzido um pulso que se desloca com velocidade constante e igual a v, conforme indicado na figura abaixo. Após um intervalo de tempo Δt, depois de o pulso atingir a junção das duas cordas, verifica-se que o pulso refratado percorreu uma distância 3 vezes maior que a distância percorrida pelo pulso refletido. Com base nessas informações, podemos afirmar, respectivamente, que a relação entre as densidades lineares das duas cordas e que as fases dos pulsos refletido e refratado estão corretamente relacionados na alternativa:

[Figura: uma corda grossa à esquerda ($\mu_1$), emendada a uma corda fina à direita ($\mu_2$); na corda grossa há um pulso para cima, andando para a direita com velocidade v.]

(A) $\mu_1 = 3.\mu_2$, o pulso refletido sofre inversão de fase mas o pulso refratado não sofre inversão de fase.

(B) $\mu_1 = 3.\mu_2$, os pulsos refletido e refratado não sofrem inversão de fase.

(C) $\mu_1 = 9.\mu_2$, o pulso refletido não sofre inversão de fase mas o pulso refratado sofre inversão de fase.

(D) $\mu_1 = 9.\mu_2$, os pulsos refletido e refratado não sofrem inversão de fase.

(Enunciado e figura: Vestibular PUC-SP 2017 — PUC-SP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).