Física I ⇒ (UNIFESO - 2014) Ondas Tópico resolvido

[alinelubiana]

Uma onda sonora monocromática se propaga em um liquido com velocidade [tex3]V_1=1400m/s[/tex3]. Ao atingir a superfície livre que separa o liquido do ar, a onda é refletida e refratada.

A figura a seguir mostra apenas a onda incidente e a onda refratada. Nela também estão indicados o ângulo de incidência ([tex3]\theta_1[/tex3]) e o ângulo de refração([tex3]\theta_2[/tex3]).

Suponha que a velocidade dessa onda no ar seja [tex3]V_2=350m/s[/tex3].

Como [tex3]V_2\leq V_1[/tex3] seja qual for o ângulo de incidência [tex3]\theta_1[/tex3], a onda sonora consegue se refratar e existe um valor máximo para o ângulo de refração [tex3]\theta _2[/tex3] .

O valor máximo para seno de [tex3]\theta_2[/tex3] é:

a) [tex3]\frac{1}{5}[/tex3]

b) [tex3]\frac{1}{4}[/tex3]

c) [tex3]\frac{\sqrt 3}{2}[/tex3]

d) [tex3]\frac{\sqrt 2}{2}[/tex3]

Resposta

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Resposta letra (b)

[Matheusrpb]

• Pela Lei de Snell:

[tex3]n_1\sen\theta_1=n_2\sen\theta_2 [/tex3]

[tex3]\frac{c}{v_1}\cdot \sen\theta_1=\frac{c}{v_2}\cdot \sen\theta_2[/tex3]

[tex3]\sen\theta_2=\frac{ v_2\sen\theta_1}{v_1}[/tex3]

• Para [tex3]\theta_2 [/tex3] ser máximo, [tex3]\sen \theta _2 [/tex3] é máximo. Dessa, forma, [tex3]\theta_1=90° [/tex3] :

[tex3]\sen\theta_2=\frac{v_2\sen90°}{v_1} [/tex3]

[tex3]\sen\theta_2 =\frac{350\cdot 1}{1400} [/tex3]

[tex3]\boxed{\boxed{ \sen\theta_2=\frac 14}}[/tex3]