Em um experimento, um estudante toca uma corda vibrante e observa que a frequência do som muda quando ele puxa…

Questão

Em um experimento, um estudante toca uma corda vibrante e observa que a frequência do som muda quando ele puxa a corda. Como isso se relaciona com a tensão na corda?

1. A) A frequência não muda com a tensão
2. B) A frequência diminui com a tensão
3. C) A tensão não afeta a velocidade do som
4. D) A frequência aumenta com a tensão
5. E) A tensão só afeta a amplitude do som

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Ao puxar a corda, aumentamos a tensão T. Em uma corda vibrante, a velocidade da onda transversal é v = raiz de (T/μ), em que μ é a densidade linear da corda (massa por unidade de comprimento). Passo 2: Para uma corda presa nas duas extremidades, com comprimento L, a frequência fundamental é f = v/(2L) = (1/(2L)) × raiz de (T/μ). Passo 3: Logo, a frequência é proporcional à raiz quadrada da tensão: se T aumenta, f aumenta. Por isso, ao esticar a corda o som fica mais agudo, como ao afinar um violão. Passo 4: A alternativa A está errada, pois a frequência depende da tensão, como mostra a fórmula. Passo 5: A alternativa B está errada, pois a relação é direta e não inversa: cordas mais tensas vibram mais rápido. Passo 6: A alternativa C está errada, pois a tensão altera diretamente a velocidade da onda na corda, já que v depende de T. Passo 7: A alternativa E está errada, pois a tensão afeta principalmente a frequência (altura do som), enquanto a amplitude está ligada à intensidade ou volume. Passo 8: Portanto, a resposta correta é D, o que confirma o gabarito oficial.

💡 Dica: Considere a relação entre frequência e tensão em cordas vibrantes.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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