Questão de Física — Oscilação e Ondas — CESPE / CEBRASPE 2026

Ondas Estacionárias em Cordas

Gabarito: letra C. A frequência da onda estacionária é de 1 Hz. Para chegar a esse resultado, determinamos a velocidade de propagação da onda na corda ($v = \sqrt{\tau/\mu}$), onde a tensão $\tau$ é igual ao peso do corpo pendurado ($m \cdot g$) e a densidade linear $\mu$ é a massa da corda dividida pelo seu comprimento $L$. A função de onda dada indica que o comprimento de onda fundamental é $\lambda = 2 \cdot 2,45 = 4,9\,\text{m}$, e a relação $v = \lambda \cdot f$ permite calcular a frequência.

Análise Detalhada

O sistema consiste em uma corda de massa $m = 1\,\text{kg}$ e comprimento $L$ (que, pela função de onda, é $2,45\,\text{m}$), tensionada por um corpo de massa $M = 1\,\text{kg}$. A tensão na corda é $\tau = M \cdot g = 1\,\text{kg} \cdot 9,8\,\text{m/s}^2 = 9,8\,\text{N}$. A densidade linear é $\mu = m/L = 1\,\text{kg} / 2,45\,\text{m}$.

A velocidade de propagação é:

A função de onda dada é $y(x,t) = A \operatorname{sen}(kx) \operatorname{sen}(\omega t)$, onde $k = \pi / 2,45$. Como $k = 2\pi / \lambda$, temos:

Utilizando a relação fundamental da ondulatória $v = \lambda \cdot f$:

Alternativas

• Alternativa A, B, D, E: Estão incorretas pois não correspondem ao cálculo da frequência fundamental do sistema descrito, que resulta em 1 Hz.

Gabarito: letra C