Um alto-falante emitindo som com uma única frequência é colocado próximo à extremidade aberta de um tubo cilíndrico vertical preenchido com um líquido. Na base do tubo, há uma torneira que permite escoar lentamente o líquido, de modo que a altura da coluna de líquido varie uniformemente no tempo. Partindo-se do tubo completamente cheio com o líquido e considerando apenas a coluna de ar criada no tubo, observa-se que o primeiro máximo de intensidade do som ocorre quando a altura da coluna de líquido diminui $5cm$ e que o segundo máximo ocorre um minuto após a torneira ter sido aberta.

Determine

Note e adote:

Velocidade do som no ar: $v_{\text{ar}}=340\text{m/s}$.

Velocidade do som no líquido: $v_{\text{liq}}=1700\text{m/s}$.

Considere a interface ar-líquido sempre plana.

A ressonância em líquidos envolve a presença de nós na sua superfície.

a) o módulo da velocidade $V$ de diminuição da altura da coluna de líquido;

b) a frequência $f$ do som emitido pelo alto-falante.

Sabendo que uma parcela da onda sonora pode se propagar no líquido, determine

c) o comprimento de onda $\lambda$ deste som no líquido;

d) o menor comprimento $L$ da coluna de líquido para que haja uma ressonância deste som no líquido.