Questão 49 FUVEST 2021: Ondulatória e acústica

Note e adote: A velocidade da onda propagando-se em uma corda é diretamente proporcional à raiz quadrada da tensão sob a qual a corda está submetida.

Ondas estacionárias podem ser produzidas de diferentes formas, dentre elas esticando-se uma corda homogênea, fixa em dois pontos separados por uma distância \(L\), e pondo-a a vibrar.

A extremidade à direita é acoplada a um gerador de frequências, enquanto a outra extremidade está sujeita a uma força tensional produzida ao se pendurar à corda um objeto de massa \(m_0\) mantido em repouso.

O arranjo experimental é ilustrado na figura. Ajustando a frequência do gerador para \(f_1\), obtém-se na corda uma onda estacionária que vibra em seu primeiro harmônico.

Ao trocarmos o objeto pendurado por outro de massa \(M\), observa-se que a frequência do gerador para que a corda continue a vibrar no primeiro harmônico deve ser ajustada para \(2f_1\). Com isso, é correto concluir que a razão \(M/m_0\) deve ser: