Ondas mecânicas

Licenciatura em Química e Matemática
Disciplina: Física Introdutória I
Aula 07: Ondas Mecânicas

1ª. Uma pequena esfera suspensa por uma mola executa movimento harmônico simples na direção vertical. Sempre que o comprimento da mola é máximo, a esfera toca levemente a superfície de um líquido em um grande recipiente, gerando uma onda que se propaga com velocidade de 20 cm/s. Se a distância entre as cristas da onda for 5,0cm, qual a freqüência de oscilação da esfera?
Solução
Dados: v = 20 cm/s e λ = 5,0 cm.
20
v
⇒ f = 4 Hz
Sabendo que v = λ.f, logo: f = ⇒ f =
5
λ

2ª. As figuras abaixo representam duas fotos sucessivas de uma corda, na qual se propaga uma onda. O intervalo de tempo entre as duas fotos é 0,2 s. Qual a velocidade de propagação dessa onda?
Solução
Na figura podemos obter o comprimento de onda (λ), que é de: λ = 8 cm, ou seja λ = 0,08 m.
O tempo t = 0,2 s dado na questão se refere a

1

do
4
comprimento de onda, pois a segunda foto, (mão acima do eixo X na figura), representa a amplitude A. Assim o tempo t é:
1
X t = T ⇒ T = t.4 ⇒ T = 0,2.4 ⇒ T = 0,8 s
4
Este tempo de 0,8 s é o período do movimento, pois representa o pulso provocado pela mão, saindo de X, indo até A, voltando por X, indo até – A e enfim chegando novamente em X.
Sabendo que v = λ.f e que f =

1
T

, vem que: v = λ.

1
T

, logo:

v = λ.

1
T

⇒ v = 8.

1
0,8

⇒v=

8
0,8

⇒ v = 10 cm/s, ou seja, v = 0,1 m/s

3ª. Uma onda se propaga ao longo de uma corda com freqüência de 60 Hz, como ilustra a figura. A) Qual a amplitude da onda? B) Qual o valor do comprimento de onda? C) Qual a velocidade de propagação dessa onda?
Solução
a) A = 10 m
b) λ = 15 m
c) v = λ.f ⇒ v = 15.60 ⇒ v =900 m/s.
4ª. A velocidade de propagação do som no ar é 340 m/s. Uma onda sonora de comprimento de onda no ar igual a 34 m é audível pelo homem? Justifique a sua resposta. Solução
A faixa audível para o ser humano é, aproximadamente, de 20