Questão FC714561
Considere-se um tanque com água suficientemente largo e fundo em repouso. Dois pinos, fixados a uma certa distância mútua, são postos a vibrar verticalmente sobre a superfície da á
Ondas
VUNESP · 2025
Considere-se um tanque com água suficientemente largo e fundo em repouso. Dois pinos, fixados a uma certa distância mútua, são postos a vibrar verticalmente sobre a superfície da água com a mesma frequência de 5,0 Hz e em fase, provocando frentes de ondas circulares que se deslocam a uma velocidade de 2,0 m/s e que vão se interferir. Uma pequena boia localizada a 9,6 m de um pino e a 10,0 m do outro deverá
- vibrar com frequência indefinida, pois estará sobre um ponto não pertencente a qualquer linha ventral ou nodal.
- vibrar com frequência de 2,5 Hz, mas sem alcançar a amplitude máxima de oscilação.
- vibrar com frequência de 10 Hz, alcançando a máxima frequência de oscilação, por se encontrar sobre uma linha ventral.
- vibrar com frequência de 5,0 Hz, alcançando a máxima amplitude de oscilação, por se encontrar sobre uma linha ventral.
- permanecer em repouso, sem vibrar, por se encontrar sobre uma linha nodal.
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Gabarito
D
Comentário do professor
A boia vibrará com a mesma frequência das fontes, 5,0 Hz, e atingirá amplitude máxima por estar sobre uma linha ventral.
Calcule o comprimento de onda: \( \lambda=\dfrac{v}{f}=\dfrac{2{,}0}{5{,}0}=0{,}4\ \text{m}.\)
A diferença de percurso entre as ondas que chegam à boia é \( \Delta r=10{,}0-9{,}6=0{,}4\ \text{m}.\) Como \( \Delta r=\lambda\), as ondas chegam em fase.
Fontes em fase produzem interferência construtiva quando \( \Delta r=n\lambda\) (aqui \(n=1\)), gerando um ponto de máxima oscilação. A frequência da oscilação não muda; portanto a boia vibra em 5,0 Hz com amplitude máxima.
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