A figura mostra dois alto-falantes alinhados e alimentados em fase por um amplificador de áudio na freqüência de . Considere seja desprezível a variação da intensidade do som de cada um dos alto-falantes com a distância e que a velocidade do som é de . A maior distância entre dois máximos de intensidade da onda sonora formada entre os alto-falantes é igual a


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ITA IIIT 18/10/2022, 19:03
Admitindo o índice $1$ para os caracteres do alto-falante à esquerda, assim como o índice $2$ para o alto-falante à direita. Nesse sentido, pensando nas distâncias ao ponto percorridas até o ponto de interferência, deve-se ter:\begin{matrix} d_1 + d_2 = 7 \ \pu{m} \end{matrix}Vamos supor, sem perda de generalidade, que $d_1$ sempre é maior que $d_2$, então a diferença das distâncias em fase é:\begin{matrix} d_1 - d_2 = \dfrac{n\lambda}{2} &,& n = 0,2,4, ..., 2k \end{matrix}Nesse sentido, pensando em $\lambda$:\begin{matrix} v_{som} = \lambda f &\Rightarrow& 340 = \lambda \cdot 170 &\therefore& \lambda = 2 \ \pu{m} \end{matrix}Com isso, tem-se um sistema do tipo:\begin{cases} d_1 +d_2 = 7 \\ d_1 - d_2 = n \end{cases}Agora, resta o trabalho braçal de encontrar o $n$ mais conveniente, isto é, aquele que traduz a maior distância entre os máximos. Desse modo, nota-se que o maior $n$ possível é quando $n=6$, caso ele fosse maior, como $n=8$, o resultado seria inviável, devido a necessidade de $d_1,d_2 >0$. Portanto, a maior distância entre dois máximos de intensidade da onda sonora formada entre os alto-falantes é igual a:\begin{matrix} \boxed{d_1 -d_2 = 6} \\ \\ Letra \ (E) \end{matrix}
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Carlos Henrique Prado 09/05/2024, 20:46
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Sabemos que as fontes estão $\textbf{em \ fase}$, logo teremos uma $\textbf{interferência \ construtiva}$. Da equação fundamental da ondulatória, temos: $$\boxed{v=\lambda\cdot f}$$ Temos: • $v_{\text{som}}=340 ms^{-1}$ • $f_{onda}=170Hz$ • $d_{fontes}=7m$ Calculamos o comprimento de onda de ambas as ondas: $$340=\lambda\cdot 170 \Rightarrow \lambda=2 \ m$$ Para essa questão em específico, seria possível fazer o desenho como mostrado na imagem. Pode-se ver que a maior distância possível entre dois máximos é $6 \ m$. $\small \blacksquare$
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