Proponha e descreva um procedimento experimental para determinar a velocidade do som no ar usando um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Proponha e descreva um procedimento experimental para determinar a velocidade do som no ar usando um smartphone (microfone e app de gravação). Inclua equação, exemplos numéricos (d = 10,0 m; ?d = 0,05 m; ?t = 0,002 s), aquisição de dados, tratamento de ruído e estimativa de incerteza.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Medir tempo t entre emissão e eco: distância total = 2d, então c = 2d/t. Ex.: d=10,0 m, t_medido˜0,0583 s ? c=2·10,0/0,0583˜343 m/s. Incertidão: ?c ˜ c·v((?d/d)²+(?t/t)²) ˜343·v((0,05/10)²+(0,002/0,0583)²) ˜343·0,0346˜12 m/s. Reportar c=(343±12) m/s. Procedimento: registrar vários pulsos, usar média e filtro (FFT, janela) para reduzir ruído, calibrar distância com fita métrica, sincronizar sinais e reportar incertezas tipo-A (desvio padrão) e tipo-B (precisão do app e régua).
Explicação
O procedimento descrito permite calcular a velocidade do som ao medir o tempo que o som leva para percorrer uma distância específica e retornar como eco. A utilização de múltiplas medições e o tratamento de ruído garantem maior precisão nos dados coletados, enquanto a estimativa de incerteza fornece uma avaliação da confiabilidade dos resultados. A aplicação de fórmulas matemáticas para calcular a velocidade e a incerteza é fundamental para validar a experimentação científica.
Raio-X da questão
velocidade do som
avaliacao
velocidade do som · experimentos com som
Revisar conceitos de velocidade e incerteza em medições.
O aluno pode descrever um experimento que não considera a influência do ruído ambiente, resultando em dados imprecisos.
ciencia_tecnologia
criatividade
cientifico
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