Engenharia de Produção Plena 5a Lista de Exercícios de Física 2

Engenharia de Produção Plena
5a Lista de Exercícios de Física 2
Professora: Elzimar Luz
Equação da onda progressiva, velocidade e potência
1. Uma
onda
se
propagando
ao longo de uma corda é descrita por
. Na qual as constantes numéricas estão em unidades
do S.I. (a) Qual a amplitude da onda?(b) Quais são: o comprimento da onda, o período e a
freqüência? (c) Qual a velocidade da onda? (d) Qual o deslocamento y em
e
?
2. Para a onda apresentada no exercício anterior, utilizando o resultado da letra (d) no instante
de 18,9s, calcule (a) a velocidade transversal
do mesmo elemento naquele instante.
onde
(b) a aceleração transversal ay
3. Duas cordas foram amarradas uma na outra com um nó e depois esticadas entre dois
suportes rígidos. As cordas têm densidades lineares μ1= 1,4x10-4 kg/m e μ2=2,8x10-4
kg/m.Seus comprimentos são L1= 3,0m e L2= 2,0m. As cordas estão submetidas a uma
tensão de 400N. Simultaneamente um pulso é enviado a partir da extremidade do suporte
rígido de cada corda em direção ao nó. Qual pulso alcança o nó primeiro? Justifique com os
cálculos.
4. Uma corda esticada possui densidade linear μ = 525 g/m e está sujeita a uma tensão
45N. Um uma onda senoidal é gerada na corda com freqüência = 120Hz e amplitude
8,5mm ao longo da corda. Escreva a função da onda que descreve esta onda mecânica.
=
=
5. A equação de uma onda tranversal se propagando ao longo de uma corda muita longa é
dada por
, onde e estão expressos em centímetros e
em segundos. Determine (a) a amplitude, o comprimento de onda, a freqüência, a
velocidade de onda e o sentido de propagação da onda (b) a máxima velocidade transversal
(c) o deslocamento transversal em = 3,5 cm e = 0,26s.
6. Tobias está brincando com a corda de varal. Ele desamarra uma das extremidades da
corda, mantém a corda esticada e faz esta extremidade oscilar para cima e para baixo
senoidalmente com uma amplitude de 0,075m e uma freqüência de 2,0 Hz. A velocidade da
onda é de 12m/s. Supondo que nenhuma onda seja refletida, calcule (a) a freqüência
angular, o período, o comprimento de onda e o número de onda desta onda. (b) Escreva
uma função de onda que descreva a onda. (c) Se a densidade linear da corda é de
0,25kg/m, qual a força que Tobias deve tencionar para que a onda se propague com a
velocidade considerada?
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7. Uma das extremidades de uma corda de náilon está presa a um suporte fixo no topo de um
poço vertical de uma mina com profundidade igual a 80,0 metros. A corda fica esticada do
topo até o fundo da mina, sem encostar no chão, pela ação do peso de uma caixa de massa
20,0kg presa na extremidade inferior da corda (desconsidere as dimensões da caixa). A
massa da corda é de 2,0 kg. Um geólogo no fundo da mina balança a corda lateralmente
para enviar um sinal para seu colega que está no topo da mina. (a) Qual a velocidade da
onda transversal que irá se propagar pela corda? (b) Sabendo que um ponto da corda
executa um MHS com freqüência de 2,0 Hz, qual é o comprimento de onda da onda?
8. Com que tensão uma corda de comprimento igual a 2,5 m e massa 0,120kg deve ser
esticada para que uma onda transversal com freqüência de 40,0 Hz possua um
comprimento de onda igual a 0,750m?
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