Física I(Escola Naval) Dinâmica Tópico resolvido

Mecânica: Estática e Dinâmica
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Heisenberg1
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Mai 2020 15 22:17

(Escola Naval) Dinâmica

Mensagem não lida por Heisenberg1 »

Analise a figura abaixo.
0_1def395bf6a426ea4eee7009e5e32ad7_1719316.jpg (1).png
0_1def395bf6a426ea4eee7009e5e32ad7_1719316.jpg (1).png (7.69 KiB) Exibido 1120 vezes
A figura acima mostra uma corda, presa em suas duas extremidades a dois blocos de massa m = 20 kg cada um. Uma fonte sonora que oscila numa frequência angular de 60π rad/s está em ressonância com o trecho AB da corda, de 50 cm, oscilando, assim, em seu segundo harmônico. Observa-se que, na oscilação do trecho AB da corda, não hã movimento dos blocos.

Qual a massa, em kg, dessa corda que possui 1,0 m de comprimento?

Dado: g = 10m/s2

a) 1,6
b) 1,3
c) 0,9
d) 0,4
e) 0,1
Resposta

c

Bom, a resolução é simples do exercicio, mas minha duvida é em relação a tração, porque é apenas um bloco e não os dois

[tex3]V=\sqrt{\frac{T}{u}}[/tex3]

T=P aqui porque, é considerado apenas 1 bloco, eu pensei como se fosse um cabo de guerra, seila acho que viajei.

Editado pela última vez por MateusQqMD em 15 Mai 2020, 22:23, em um total de 2 vezes.
Razão: arrumar texto.
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Planck
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Mai 2020 19 00:21

Re: (Escola Naval) Dinâmica

Mensagem não lida por Planck »

Olá, Heisenberg1.

Primeiramente, devemos recordar que no segundo harmônico, o comprimento da corda é igual ao comprimento de onda, de tal modo que:

[tex3]\text v = \text L \ f [/tex3]

Mas, para a velocidade de uma onda em uma corda, podemos estabelecer que:

[tex3]\text v= \sqrt{\frac{\text F}{\mu}} = \sqrt{\frac{\text L \ \text F}{\text m}}[/tex3]

Agora, precisamos entender o que é a força [tex3]\text F.[/tex3] Podemos associar a ideia de que a força [tex3]\text F[/tex3] é uma força resistente a deformação imprimida na corda. Efetivamente, temos que um bloco imprime uma deformação puxando a corda para esquerda (ou direita), enquanto o outro bloco exerce uma força resistente, tensionando a corda no sentido contrário. Assim ficamos com:

[tex3]\text L \ f= \sqrt{\frac{\text L \ \text F}{\text m}}[/tex3]

Disso, vem que [tex3]\text m = \frac{4}{9}[/tex3] para o trecho [tex3]\text{AB}.[/tex3] Como a corda inteira tem o dobro do comprimento, a massa também será dobrada, pois, trata-se da mesma corda e do mesmo material homogeneamente distribuído. Desse modo, ficamos com [tex3]\text M = \frac{8}{9} \approx 0,9 \text { kg}.[/tex3]
Heisenberg1 escreveu: 15 Mai 2020, 22:17 T=P aqui porque, é considerado apenas 1 bloco, eu pensei como se fosse um cabo de guerra, seila acho que viajei.
É análogo quando analisamos a pressão em um êmbolo. Vamos supor o seguinte, há um êmbolo, de área [tex3]\text A = 1 \text{ m}^2[/tex3] sendo empurrando em um sentido por uma força [tex3]\text F_1 = 20 \text{ N}[/tex3] e, no sentido contrário, por uma força [tex3]\text F_2 = 40 \text{ N}.[/tex3] Qual é a pressão no êmbolo? [tex3]60 \text{ N m}^{-2}, \ 40 \text{ N m}^{-2}[/tex3] ou [tex3]20 \text{ N m}^{-2} \ ?[/tex3] Observe que a pressão é determinada em função da força resistente. Nesse exemplo, é possível afirmar que a força resistente é de [tex3]20 \text{ N},[/tex3] que resiste contra a aplicação da força de [tex3]40 \text{ N}.[/tex3] Desse modo, a pressão no êmbolo é de [tex3]20 \text{ N m}^{-2}.[/tex3]

Com a corda, é a mesma ideia. Devemos usar a força que resiste a deformação.

Editado pela última vez por Planck em 19 Mai 2020, 00:34, em um total de 1 vez.
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