Flashcard FC279673
O que ocorre quando duas ondas harmônicas de mesma amplitude e frequência se propagam em sentidos opostos numa corda?
Oscilações (inclui Movimento Harmônico Simples)
CEBRASPE (CESPE) · 2022
O que ocorre quando duas ondas harmônicas de mesma amplitude e frequência se propagam em sentidos opostos numa corda?
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Resposta
Formam‑se uma onda estacionária; cada ponto da corda executa MHS com mesma ω e amplitude local \(A(x)=2A\cos(kx)\).
Se \(y_1=A\cos(kx-\omega t)\) e \(y_2=A\cos(kx+\omega t)\), então
\(y=y_1+y_2=2A\cos(kx)\cos(\omega t)\).
Há nós onde \(\cos(kx)=0\) e ventres onde \(|\cos(kx)|\) é máximo.
Em cada posição \(x\) a partícula oscila harmonicamente com frequência angular \(\omega\) e amplitude local \(A(x)=2A\cos(kx)\).
exemplo:
Considere \(A=0{,}1\ \text{m},\ k=\tfrac{\pi}{3}\ \text{m}^{-1},\ \omega=4\ \text{rad/s}\).
Então \(y=0{,}2\cos\!\left(\tfrac{\pi}{3}x\right)\cos(4t)\).
No ponto \(x=0\): \(A(0)=0{,}2\ \text{m}\).
No ponto \(x=\tfrac{3}{2}\ \text{m}\): \(\cos\!\left(\tfrac{\pi}{3}\cdot\tfrac{3}{2}\right)=\cos\!\left(\tfrac{\pi}{2}\right)=0\) → nó (sem oscilações).
Se \(y_1=A\cos(kx-\omega t)\) e \(y_2=A\cos(kx+\omega t)\), então
\(y=y_1+y_2=2A\cos(kx)\cos(\omega t)\).
Há nós onde \(\cos(kx)=0\) e ventres onde \(|\cos(kx)|\) é máximo.
Em cada posição \(x\) a partícula oscila harmonicamente com frequência angular \(\omega\) e amplitude local \(A(x)=2A\cos(kx)\).
exemplo:
Considere \(A=0{,}1\ \text{m},\ k=\tfrac{\pi}{3}\ \text{m}^{-1},\ \omega=4\ \text{rad/s}\).
Então \(y=0{,}2\cos\!\left(\tfrac{\pi}{3}x\right)\cos(4t)\).
No ponto \(x=0\): \(A(0)=0{,}2\ \text{m}\).
No ponto \(x=\tfrac{3}{2}\ \text{m}\): \(\cos\!\left(\tfrac{\pi}{3}\cdot\tfrac{3}{2}\right)=\cos\!\left(\tfrac{\pi}{2}\right)=0\) → nó (sem oscilações).
Veja como foi cobrado:
https://flashcardsconcursos.com.br/portal/flashcard/278629
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