O sinal sonoro oriundo da queda de um grande bloco de gelo de uma geleira é detectado por dois dispositivos situados em um barco, sendo que o detector A está imerso em água e o B, na proa da embarcação. Sabe-se que a velocidade do som na água é de 1 540 m/s e no ar é de 340 m/s.
Os gráficos indicam, em tempo real, o sinal sonoro detectado pelos dois dispositivos, os quais foram ligados simultaneamente em um instante anterior à queda do bloco de gelo. Ao comparar pontos correspondentes desse sinal em cada dispositivo, é possível obter informações sobre a onda sonora.
A distância L, em metro, entre o barco e a geleira é mais próxima de
- A
339 000.
- B
78 900.
- C
14 400.
- D
5 240.
gabarito - E
100.
Resolução
Pelos dados apresentados, tem-se que:
\[\Delta S_{ar}=\Delta S_{agua}\]
Sendo a velocidade em cada meio diferente, pode-se relacionar de maneira que:
\(\Delta S=v_{ar}\cdot t_{ar}\) e \(\Delta S=v_{agua}\cdot t_{agua}\)
Portanto:
\[340\cdot t_{ar}=1540\cdot t_{agua}\]
Além disso, pelo gráfico, é possível perceber um atraso para a a interceptação da mesma onda de 12 segundos de um meio para outro. Logo, \(t_{ar}=\left(t_{agua}+12\right)\)
\[340\left(t_{agua}+12\right)=1540\cdot t_{agua}\]
\[340t_{agua}+4080=1540t_{agua}\]
\[1200t_{agua}=4080\]
\[t_{agua}=3,4s\]
Portanto, basta voltar à relação \(\Delta S=v\cdot t\), de modo:
\[\Delta S=1540\cdot3,4\]
Assim, \(\Delta S=5.236m\)
Alternativa correta letra D.