Física II ⇒ (UEPG - 2020) Onda Estacionária Tópico resolvido

[eivitordias]

Considere uma onda sonora estacionária e assinale o que for correto.

01) Uma pessoa ouvirá o som com a mesma intensidade se estiver em qualquer lugar entre dois nós.
02) Uma pessoa ouvirá o som com a mesma intensidade se estiver em qualquer lugar entre dois vales.
04) Uma pessoa ouvirá o som mais forte se estiver no nó da onda.
08) Uma pessoa ouvirá o som mais fraco se estiver no vale da onda.

Resposta

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04+08

[Auto Excluído (ID: 23699)]

Como mais conhecimento nunca é demais, vou postar aqui um tópico do livro 2 do Moyses Nussenzweig, coleção de Ensino Superior.

asq.png (259.43 KiB) Exibido 1576 vezes

Essa é uma introdução matemática a esse problema.
Agora vamos pensar no que a gente sabe:
1. Em um tubo aberto, você se lembra que a onda estacionária não pode terminar com um nó? Vou tentar desenhar
Imagine um tubo com 1 extremidade fechada e a outra aberta.
< -> 1º Harmonico
<>< -> 2º Harmonico
Perceba que não temos a situação abaixo
<>
Pois não sairia som do tubo. Ele está terminando com um nó!
Disso, podemos deduzir, que nos nós não temos intensidade sonora.
Outro jeito de pensar nisso é: o que está acontecendo com a onda numa corda num nó? Por exemplo: estamos mantendo uma oscilação estacionária numa corda presa numa extremidade. Você concorda comigo que alguns pontos dessa corda sempre estarão na mesma posição?
Pois bem... nesses pontos o que está acontecendo é uma interferência destrutiva. Ou seja, a onda que está indo -----> está em oposição de fase com a onda que está voltando, refletida <-----
Isso faz com que naquele ponto em específico ocorra uma interferência destrutiva, que, se convertida para nossa situação, acaba ANULANDO a intensidade sonora.
Já nos demais pontos, compreendidos entre os nós, acontece que podem ocorrer interferências destrutivas ou construtivas, entretanto, não existirão interferências destrutivas 100%: isso faz com que a intensidade entre os nós seja variável. Em um lugar, por exemplo, estará ocorrendo uma interferência construtiva 100%, as ondas estão em fase. Nesse ponto, se cada onda tinha amplitude A, agora temos amplitude 2A.
Já em outro ponto, entre os nós também, pode acontecer que eles não estão exatamente na mesma fase mas também não estão em oposição de fase. Se as ondas tem amplitude A, pode ser que a amplitude resultante desse ponto seja, por exemplo, 1,4A.
Quanto maior a amplitude, maior a energia transferida.

Agora, podemos analisar as alternativas
01) Falsa.
02) Falsa.
04) Falsa.
08) Pode ser verdadeira, mas também pode ser falsa. Tudo depende da posição. Logo ao lado de um nó, temos uma amplitude 0,0000001A, concorda? Mas lá no meio, temos uma interferência construtiva. Isso faz com que a amplitude seja maior do que A. Pode ser 1,8A, por exemplo.

A rigor, nenhuma alternativa está correta.

Um material legal sobre isso é essa apresentação da USP.

Resposta

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https://edisciplinas.usp.br/pluginfile. ... parte2.pdf

Um aprofundamento legal, se você se interessar, é o tubo de Kundt. Segue uma aula legal, do Professor Renato Brito, sobre isso. Essa aula também elucida um pouco melhor sobre tubos acústicos e sobre o que falamos aqui.

Resposta

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https://www.youtube.com/watch?v=Tv6HQTEhveM

[eivitordias]

Valeu pela ajuda, [user]Zhadnyy[/user]!
Eu havia acertado parcialmente a questão justamente porque marquei apenas a 08.
Não estava conseguindo aceitar a ideia de que era possível escutar algum som no "nó" da onda (item 04).
Ademais, obrigado pelos materiais complementares e pelo detalhamento da resolução, vou buscar aprofundar mais no tema!
Abraço