Dissertativa 1 - Física - IME 2017

Como mostra a figura acima, a fonte sonora ${\mathrm{F}}_1$ está presa ao teto por uma haste vertical. Outra fonte sonora ${\mathrm{F}}_2$ está pendurada, em equilíbrio, por uma mola ideal na fonte ${\mathrm{F}}_1$. As duas fontes emitem sons de mesma frequência f e em mesma fase. Se, em uma reta horizontal passando pela fonte ${\mathrm{F}}_2$, a intensidade do som é máxima no ponto P (primeiro máximo de intensidade), situado a uma distância d de ${\mathrm{F}}_2$, determine:

a) A frequência f das fontes, em função dos demais parâmetros;

b) A equação que expressa a posição vertical da fonte ${\mathrm{F}}_2$ em função do tempo, a partir do instante em que a fonte ${\mathrm{F}}_2$ foi liberada, caso a fonte ${\mathrm{F}}_2$ seja deslocada para baixo por uma força externa até que a intensidade do som seja mínima no ponto P (primeiro mínimo de intensidade) e depois liberada.

Dados:
• d = 1 m ;
• Peso da fonte: ${\mathrm{F}}_2$ = 10 N ;
• Comprimento da mola relaxada: 90 cm;
• Constante elástica da mola: 100 N/m;
• Velocidade do som: 340 m/s;
• Aceleração da gravidade: 10 $\mathrm{m}/{\mathrm{s}}^2$;
• $\sqrt{2}$ = 1,4.
• $\sqrt{0,11}$ = 0,33