Como determinar a velocidade do som sem equipamento sofisticado? Um grupo de estudantes utilizou um corredor…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Como determinar a velocidade do som sem equipamento sofisticado? Um grupo de estudantes utilizou um corredor de 40 m de comprimento e, a partir de um ponto fixo, emitiu um estalo manual registrando o instante de emissão e o instante de recepção do eco com cronômetro digital. As três medições obtidas foram: 0,23 s, 0,24 s e 0,22 s. Desprezando variações de temperatura e umidade, eles calcularam uma estimativa para a velocidade do som no ar. Com base no texto-base, estime a velocidade do som no ar obtida pelos estudantes.
- A) 348 m/s
- B) 460 m/s
- C) 69 m/s
- D) 174 m/s
- E) 80 m/s
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o percurso do som. O estalo é emitido em um ponto e o eco volta ao mesmo ponto após refletir na parede do fundo do corredor. Logo, o som percorre a ida e a volta, ou seja, 2 x 40 m = 80 m. Passo 2: Calcule a média dos tempos medidos: (0,23 + 0,24 + 0,22) / 3 = 0,69 / 3 = 0,23 s. Passo 3: Aplique a fórmula da velocidade, v = distância / tempo: v = 80 / 0,23, o que resulta em aproximadamente 347,8 m/s, arredondado para 348 m/s. Passo 4: Conclusão: a alternativa correta é a A, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa B (460 m/s) não corresponde a nenhum cálculo coerente com os dados. A alternativa C (69 m/s) não decorre da divisão de 80 m pelo tempo médio. A alternativa D (174 m/s) corresponde a 40 / 0,23, ou seja, usa só a ida e ignora a volta do eco. A alternativa E (80 m/s) é apenas a distância percorrida pelo som, sem a divisão pelo tempo.
💡 Dica: Calcule a velocidade usando distância total e tempo médio do eco.
Alternativa por alternativa
Usa percurso total (80 m) e tempo médio (0,23 s), resultando em v˜348 m/s, consistente com condições padrão.
O aluno provavelmente errou na operação numérica ou na conversão, obtendo um valor acima do que a razão 80 / 0,23 permite. Também pode ter tomado um tempo menor que o medido.
Por que engana: Calcular a velocidade usando apenas a distância de ida, não considerando o percurso de ida e volta do som.
O aluno parece ter operado de forma invertida ou multiplicado os dados em vez de dividir a distância pelo tempo médio, perdendo a relação física entre espaço e tempo.
O aluno considerou apenas os 40 m do comprimento do corredor, esquecendo que o som percorre a ida até a parede e a volta até o ponto de emissão, totalizando 80 m.
O aluno calculou corretamente a distância percorrida pelo som (80 m), mas tomou esse valor como velocidade e não dividiu pelo tempo de 0,23 s.
Raio-X da questão
velocidade do som, cálculo experimental
avaliacao
velocidade média · tempo e distância
Estude cálculo de velocidade média e propagação do som no ar.
Calcular a velocidade usando apenas a distância de ida, não considerando o percurso de ida e volta do som.
tomada_decisao
cotidiano
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