Uma corda elástica, de densidade linear constante μ = 0,125 kg/m, tem uma de suas extremidades presa a um vibrador que oscila com frequência constante. Essa corda passa por uma polia, cujo ponto superior do sulco alinha-se horizontalmente com o vibrador, e, na outra extremidade, suspende uma esfera de massa 1,8 kg, em repouso. A configuração da oscilação da corda é mostrada pela figura 1.
Em seguida, mantendo-se a mesma frequência de oscilação constante no vibrador, a esfera é totalmente imersa em um recipiente contendo água, e a configuração da oscilação na corda se altera, conforme a figura 2.
Adotando g = 10 m/s2, qual a intensidade do empuxo exercido pela água sobre a esfera, na situação da figura 2?
Na figura 1 a força de tração na corda é igual, em módulo, ao peso da esfera. Use isso e a densidade da corda para calcular a velocidade de propagação das ondas através da equação de Taylor. Sabendo que numa onda estacionária o comprimento de um ventre equivale a meio comprimento de onda, obtenha o comprimento de onda pela figura e aplique a equação fundamental da ondulatória para obter a frequência. Refaça os passos, ao contrário, para a figura 2. Repare que atuam na esfera as forças peso, tração e empuxo!