Como jogar Laboratório de tensão em cordas
- Escolha um teste e leia no cartão a tensão, a massa por metro ou a mudança.
- Use v = √(F ÷ μ), F = μ·v², μ = m ÷ L e t = L ÷ v.
- Digite a sua previsão e toque em Começar. O pulso corre em câmera lenta.
- Compare o ponto laranja e a linha tracejada com o pulso azul e a linha dele à direita.
O que define a velocidade de uma onda numa corda
Dê um tranco numa corda esticada e um pulso corre por ela. A mão decide só a forma e o tamanho do pulso; a rapidez com que ele viaja é a corda que define. A tensão puxa cada pedaço de corda de volta para a linha, então mais tensão significa um puxão mais rápido e uma onda mais veloz. A massa faz cada pedaço demorar para responder, então uma corda mais pesada dá uma onda mais lenta. Juntas, elas dão v = √(F ÷ μ), com a tensão F em newtons e a massa por metro μ em quilogramas por metro. Por causa da raiz quadrada, quadruplicar a tensão só dobra a velocidade, e uma corda quatro vezes mais pesada só a reduz à metade. É assim que se afinam instrumentos de corda: esticar uma corda deixa suas ondas mais rápidas e sobe a nota, e as cordas graves são grossas e pesadas para que suas ondas sejam lentas. A mesma regra diz aos engenheiros quão rápido as vibrações correm por cabos e linhas de transmissão.
Um modelo de aprendizagem focado
A corda é ideal: perfeitamente flexível, igual em todo o comprimento e sem atrito, e o pulso mantém a forma. O pulso é desenhado muito mais alto do que seria. O peso mantém a tensão fixa. O tempo corre mais devagar que o real pelo fator mostrado, para que cada teste dure 3 s; o relógio mostra o tempo real em milissegundos. Um teste termina quando o meio do pulso chega à polia. Respostas dentro de 2 % estão certas.