Fisica 3 D Unid 1 Ondas

Um tubo de vidro, com po de cortica espalhado no interior possui um pistao movel na extremidade. Provocamos vibracoes longitudinais e alteramos a posicao do pistao ate que o po de cortica forme um padrao de nos e antinodos (o po forma monticulos bem definidos nos nodos de deslocamento). Se conhecemos a frequencia das vibracoes longitudinais do tubo e a medida da distancia media d entre dois antinodos sucessivos, podemos determinar a velocidade do som v no gas do tubo. Mostre que ela e dado por v = 2fd. Este procedimento constitui o Metodo de Kundt para determinar a velocidade do som em gases. 021021Pe2021.0.1040321132104113.2021204: il10 65:2018132015 ad1 (201 31.015,; in] Am 0132.1343532022: 0041 adeLou. 2020a3 437.1212203415 442-:0233 🤔.03233c2i2 i. Si и. oa1s.dsm, .rome Ca.art ile15 43 Луч 2023 28100049. и تق 2012/1.0022.Encoding Ectosan:.01na: 00 Kal 24合121231オス pmsterey ad 10 22 2023 Ac Al.20134 imater. 202020 i Lotern 2434110a13.32014202122 10 спек. み 0نى سمر 1/0: irNode lectinu 2 212324 Antler torties 0210210332021.031021.2330.012331:01 02: '0301a213X 28 2314213 PFLη ay Rib 2332323 032031 f . 2901611041201.2 203 1 4M 203401 22 1062 22 23002402213434239 203 16 m™. 43202124 in 意2 02 mer: Acovado-НС:20 3 .0m3 4. 14. Ricknh Jess mi 014. 1 - a) Período (T) T=\frac{1}{f} Frequência tempo f=\frac{10Hz}{20.566} \frac{0.06Hz}{T=oscilações} T=1,675s c) Comprimento de onda (\lambda) v=2m/s \lambda=\frac{0.6Hz}{v} b) Velocidade (v=\lambda \cdot f) Como a velocidade da onda é constante, v=12m/s usamos 5s v=2m/s f(x,y,t)2\sin\left(\frac{2\pi}{0.40} x + \frac{2\pi}{80} t\right) d) A amplitude da onda é a distância da linha de v(y_m)=15cm=0.15m sen(\omega t+x) equilibrio até o máximo valor de uma cresta ou um vale, dessa forma o problema fica como\pi 45 \rightarrow 180° (80t) y(0.80)=0 \rightarrow \frac{4}{3} y(40.10)=x\pi=2.1 \rightarrow 20\pi \lambda=3.55m Acorda vai repetir o padrão y(0,0)=2.5sen\left[2\pi\cdot\frac{0}{40}+\frac{0}{80}\right] t=tu \lambda=2m y(0.0)=2\sin\left[\frac{2\pi}{80} x+\frac{2\pi}{60} t\right] v=0(2,6V) 1 \rightarrow 2.5sen\left[2\pi\right] -2\pi\rightarrow-2 10\pi=2 ➚0 y(40.1)|0.5|=\frac{180}{\lambda}t \omega\rightarrow0 y(80.0)=0 \rightarrow 50 100.0=2 (v=180,80) 160.0=| (y)=0 2 - Montagem do Gráfico c) v= \frac{2\pi}{0.8 m} \omega = \frac{2\pi}{0.4} v = 2 \cdot f \lambda = 2 \cdot \frac{v}{\omega} \nu=\frac{\omega}{k} k=\frac{2\pi}{\lambda} \lambda=\frac{2\pi}{k} \omega=\frac{2\pi \cdot 0.8}{2\pi} v = \frac{0.8}{0.4} v=\frac{2m}{s} 3 - Onda harmônica e longitudinal Oscilador mecânico = MHS f = 25 Hz Distancia entre sucessivas rarefações = comprimento de onda \lambda = 24 cm = 0,24 m a) Velocidade v = 2 \cdot f v = \lambda \cdot 25 Hz v = 6 m/s b) Deslocamento longitudinal Amplitude = 0,35 cm = y_m +y usamos a unidade cm com os valores a fórmula é: y(x,t) = (0,35)sen\left(\frac{\pi}{12} x + 50\pi t\right) c) y(x,t) = y_m \sin(kx + \omega t) k = \frac{2\pi}{\lambda} \omega = \frac{2\pi}{T} T = \frac{1}{f} f=\frac{\pi}{12} \omega=50\pi T=0.04 4 - \lambda = 410 Hz M = 0.5 mm = 0.0005 m \mu = 4 \times 10^{-2} kg/m = 0.01 kg/m t^2 + fnl = 1000 N b) Velocidade de onda (v) A velocidade da onda é dada por: v = \sqrt{\frac{T}{\mu}} v = \frac{1000}{0.04} v = \frac{100000}{0.01} \rightarrow v= 316,23 m/s c) Comprimento de onda (\lambda) e o número de onda \lambda\cdot f=2\pi\cdot f \lambda=\frac{v}{f} \lambda=\frac{316,23}{410} \lambda=0,718 m (2\pi=\frac{2\pi}{\lambda}) l=\frac{2\pi}{k} \rightarrow \frac{8,773}{rad/m} d) Expressão da onda\ny(z,t) = Ym sen (Vz + Wt)\n* Tudo em m , s, RAD\ny(z,t) = 0,0005 sen ( 8,789 z + 2765,534 t)\ne) Velocidade máxima e a aceleração\n* A velocidade pode ser calculada\npelo MHS = (Vmáx = WxXm)\nConvertendo p/ onda temos:\nVmáx = W. Ym\nVmáx = 2765,534 rad/s . 0,0005 m\nVmáx = 1,3828 m/ s\n* A aceleração também calculamos pelo\nMHS = (Amáx = W²xXm)\nConvertendo p/ onda temos\nAmáx = W².Ym\nAmáx = (2765,534 rad/s )² . 0,0005 m\nAmáx = 3818,56 m/s²\nf) Taxa média de fornecimento = Potência média\nPmécl = 1/2 .µ . v. W² . Ym²\nPmécl = 1/2 . 0,01 kg/m . 316,23 m/s . (2765,534 rad/s )² . (0,0005 m)²\nPmécl = 0,01 . 316,23 . (2765,534 )²/ 2 . (0,0005)² \n. kg . m² . 1/s³ = W\nPmécl = 6,037/2 W\nPmécl = 3,0185 W