O trombone de Quincke é um dispositivo experimental utilizado para
demonstrar o fenômeno da interferência de ondas sonoras. Uma fonte emite
ondas sonoras de determinada frequência na entrada do dispositivo.
Essas ondas se dividem pelos dois caminhos (ADC e AEC) e se encontram no
ponto C, a saída do dispositivo, onde se posiciona um detector. O
trajeto ADC pode ser aumentado pelo deslocamento dessa parte do
dispositivo. Com o trajeto ADC igual ao AEC, capta-se um som muito
intenso na saída. Entretanto, aumentando-se gradativa mente o trajeto
ADC, até que ele fique como mostrado na figura, a intensidade do som na
saída fica praticamente nula. Desta forma, conhecida a velocidade do som
no interior do tubo (320 m/s), é possível determinar o valor da
frequência do som produzido pela fonte.
O valor da frequência, em hertz, do som produzido pela fonte sonora é
A) 3200
B) 1600
C) 800
D) 640
E) 400
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Para uma mesma diferença de caminho, a interferência é construtiva, o que comprova que a fonte emitiu ambas as ondas com a mesma fase. Quando a diferença de caminho entre as duas, na segunda situação, é de 20 cm = 0,2 m, ocorre o primeiro mínimo de intensidade (primeiro mínimo de interferência). Para isso, a diferença de caminho tem que ser um número ímpar de meio comprimento de onda. Cabe ressaltar que a distância total percorrida no ramo da direita é 0,3 + 0,3 = 0,6 m e a distância total percorrida pela onda da esquerda é 0,4 + 0,4 = 0,8 m. Assim, matematicamente:
ResponderExcluirΔSentre as fontes=|(0,3 + 0,3) – (0,4 + 0,4)| = N ímpar λ/2, N = 1,3,5,…
O primeiro mínimo corresponde a N = 1, logo
0,2 = λ/2
λ = 0,4 m
Com o valor do comprimento de onda, podemos encontrar o valor do da frequência com a velocidade dada no enunciado, utilizando a equação fundamental da onda:
f = 320/0,4 = 800 Hz.
Alternativa: C
Resolução da Equipe do Descomplica
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