Lição de casa da aula: Ressonância de Cordas Physics
Nesta atividade, nós vamos praticar a determinar a frequência de oscilação ressonante de uma corda esticada e descrever seus modos de oscilação harmônica.
Q1:
O diagrama mostra as ondas estacionárias que são produzidas por uma corda fixada em uma extremidade quando a extremidade livre oscila em uma das duas frequências diferentes. A corda tem 2,5 m de comprimento e a velocidade das ondas que se propagam ao longo da corda é 7,5 m/s.
Qual é a frequência da oscilação que produz a onda estacionária mostrada em vermelho? Responda com uma casa decimal.
Qual é a frequência da oscilação que produz a onda estacionária mostrada em azul? Responda com uma casa decimal.
Q2:
Uma corda é mantida sob tensão na sua extremidade fixa e a sua extremidade livre é oscilada. A corda tem 3,5 m de comprimento e tem uma massa de 0,12 kg. A extremidade fixa da corda é mantida com uma tensão de 125 N. Determine a frequência de menor oscilação na qual a corda produz uma onda estacionária. Apresente a resposta em hertz, arredondada às unidades.
Q3:
Uma corda é mantida sob tensão na sua extremidade fixa e a sua extremidade livre é oscilada. A corda tem 2,5 m de comprimento e tem uma massa de 0,085 kg. A frequência da menor oscilação na qual a corda produz uma onda estacionária é de 12 Hz. Determine a tensão na extremidade fixa da corda. Apresente a resposta em newtons, arredondada às unidades.
Q4:
Uma corda é mantida sob tensão em sua extremidade fixa e sua extremidade livre oscila. Se a corda for substituída por uma corda mais longa com a mesma massa, como a frequência mais baixa em que as ondas estacionárias serão produzidas muda?
- AA frequência aumentará.
- BA frequência diminuirá.
- CA frequência não mudará.
Q5:
Uma corda longa de 4,5 m é mantida sob tensão em sua extremidade fixa, e sua extremidade livre é oscilada a uma frequência de 15 Hz, fazendo com que uma onda estacionária seja gerada. A extremidade fixa da corda é mantida com uma tensão de 175 N. Encontre a massa da corda. Responda ao grama mais próximo.
Q6:
Uma corda é mantida sob tensão em sua extremidade fixa e sua extremidade livre oscila. Se a corda for substituída por uma corda com massa maior e do mesmo comprimento, como muda a frequência mais baixa na qual as ondas estacionárias serão produzidas?
- AA frequência aumentará.
- BA frequência diminuirá.
- CA frequência não mudará.
Q7:
Uma corda é mantida sob tensão em sua extremidade fixa e sua extremidade livre oscila. Se a corda for colocada sob maior tensão, como a frequência mais baixa na qual as ondas estacionárias serão produzidas muda?
- AA frequência aumentará.
- BA frequência diminuirá.
- CA frequência não mudará.
Q8:
Uma corda é mantida sob tensão em sua extremidade fixa, e sua extremidade livre é oscilada a uma frequência de 3,6 Hz, fazendo com que uma onda estacionária seja gerada. A extremidade fixa da corda é mantida com uma tensão a newtons igual à massa da corda em quilogramas. Encontre o comprimento da corda. Responda ao milímetro mais próximo.
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