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Dissertativa 15 - Conhecimentos Específicos e Redação - Santa Casa 2027
Gabarito
A figura mostra, no instante t = 0, um pulso propagando-se na direção horizontal, para a direita, com velocidade constante de 20 cm/s, em uma corda homogênea e submetida a uma tração constante. As posições dos pontos dessa corda são determinadas pela coordenada x definida pelo eixo mostrado na figura. Sabe-se que essa corda tem sua extremidade direita fixa em uma parede na coordenada x = 90 cm, como mostra a figura.
Considere não haver perda de energia durante a propagação desse pulso pela corda nem em sua reflexão na parede.
- Faça, no campo de Resolução e Resposta, uma figura representando esse pulso no instante t = 2 s e, nessa figura, represente, com uma seta vertical para cima (↑) ou com uma seta vertical para baixo (↓), as velocidades vetoriais dos pontos da corda de coordenadas x = 55 cm e x = 65 cm.
- Faça, no campo de Resolução e Resposta, uma figura representando esse pulso no instante t = 4,5 s e determine as coordenadas x dos pontos da corda, no intervalo 60 cm ≤ × ≤ 80 cm, que apresentam, nesse instante, velocidades verticais nulas.
Resolução:
- Com velocidade constante para a direita durante , o deslocamento horizontal do pulso será:
Representando a configuração do pulso em , com esse deslocamento de 40 cm e com as velocidades vetoriais dos pontos da corda de coordenadas e , tem-se:
- Dentro do intervalo de tempo de 4,5 s, o deslocamento do pulso será:
Nessa situação a crista terá percorrido toda a distância até atingir a extremidade fixa, sofrerá reflexão com inversão de fase e terá retornado 20 cm pela corda. Logo, tem-se a seguinte configuração:
A coordenada x do ponto da corda, no intervalo , que apresenta, nesse instante, velocidade vertical nula é (no vale do pulso).
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