[IME-2016/2017- 2 fase]Como mostra a figura acima,

[IME-2016/2017 - 2ª fase]

Como mostra a figura acima, a fonte sonora F1 está presa ao teto por uma haste vertical. Outra fonte sonora F2 está pendurada, em equilíbrio, por uma mola ideal na fonte F1. As duas fontes emitem sons de mesma frequência f e em mesma fase. Se, em uma reta horizontal passando pela fonte F2, a intensidade do som é máxima no ponto P (primeiro máximo de intensidade), situado a uma distância d de F2, determine:

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

b) A equação que expressa a posição vertical da fonte F2 em função do tempo, a partir do instante em que a fonte F2 foi liberada, caso a fonte F2 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: F2 = 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 m/s2 ;

• √2=1,4.

• √0,11 =0,33