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Questão de Física — Ondas — IBFC 2023

FísicaOndas
Código
qa481113
Banca
IBFC
Órgão
SEED PR
Ano
2023
Cargo
Prof ( )

Uma corda de 15 g e 1,5m está fixada por uma das extremidades à haste de um dispositivo vibrador ligado a um gerador de áudio, que a faz oscilar transversalmente, com amplitude de 3 cm e frequência de 5Hz. Uma tensão de 4N é mantida na corda por meio de um bloco e uma polia, conforme ilustrado na figura abaixo.

 

Imagem associada para resolução da questão
 

Fonte: Adaptada de http://demonstracoes.fisica.ufmg.br/demo/59/3B22.10- Ondas-estacionarias-em-uma-corda


Sabe-se que o deslocamento transversal y da onda, em função do tempo (t) para um ponto da corda localizado a uma distância (x) da extremidade fixa à haste do dispositivo vibrador, no intervalo de tempo em que a onda ainda não chegou à extremidade oposta, é dado pela função:


y( x,t) = A cos Kx−ωt+ϕK x - \omega t + \phi

Considere que o no instante inicial a haste do dispositivo está a uma altura de 1,5 cm acima da posição ilustrada na figura. Assinale a alternativa que descreve a função y(x,t), para as condições específicas desse problema.

  1. Ay (x,y) = 1,5 cos14x−10πt+π6{ \large1 \over 4} x - 10 \pi t + { \large \pi \over 6}
  2. By (x,y) = 1,5 cosπ2x−10πt+π3{ \large \pi \over 2} x - 10 \pi t + { \large \pi \over 3}
  3. Cy (x,y) = 3 cosπ10x−2π5t+π6{ \large \pi \over 10} x - { \large 2 \pi \over 5} t + { \large \pi \over 6}
  4. Dy (x,t) = 3 cos110x−10πt+π3{ \large1 \over 10} x - 10 \pi t + { \large \pi \over 3}
  5. Ey (x,t) = 3 cosπ2x−10πt+π3{ \large \pi \over 2} x - 10 \pi t + { \large \pi \over 3}
Revelar gabarito e comentário

GabaritoE — y (x,t) = 3 cos( { \large \pi \over 2} x - 10 \pi t + { \large \pi \over 3})

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