Descrição de cena: Ventos frios percorrem as paredes de um cânion remoto onde um pesquisador realiza medições…

Questão

Descrição de cena: Ventos frios percorrem as paredes de um cânion remoto onde um pesquisador realiza medições acústicas. Ele emite um pulso sonoro, marca o instante de emissão e, com um cronômetro de 0,01 s de precisão, registra o retorno do eco 2,94 s depois. A temperatura do ar está em 20 °C. Sabe-se que a velocidade do som no ar depende da temperatura segundo v = 331 + 0,6·T (m/s), com T em °C. Calcule a distância aproximada entre o pesquisador e a parede do cânion usando os dados do texto-base.

1. A) 8,82×10^8 m
2. B) 1000 m
3. C) 441 m
4. D) 14,7 m
5. E) 500 m

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Calcule a velocidade do som a 20 °C usando v = 331 + 0,6·T. Como T = 20, temos v = 331 + 0,6·20 = 331 + 12 = 343 m/s. Passo 2: O tempo de 2,94 s é o tempo de ida e volta do pulso (emissão, reflexão na parede e retorno ao pesquisador). Portanto, o som percorre a distância até a parede duas vezes nesse intervalo. Passo 3: Calcule a distância até a parede dividindo o tempo total por 2: t = 2,94 / 2 = 1,47 s. Passo 4: Multiplique pela velocidade: d = 343 · 1,47 = 504,21 m, ou seja, aproximadamente 504 m. Passo 5: A alternativa mais próxima é a E) 500 m, que confirma o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 8,82×10^8 m usa a velocidade da luz (3×10^8 m/s) em vez da velocidade do som; B) 1000 m não divide o tempo de ida e volta por 2, arredondando 343 · 2,94 para cerca de 1000 m; C) 441 m não divide o tempo por 2 e usa uma velocidade de 150 m/s, valor que não corresponde ao cálculo da velocidade do som a 20 °C; D) 14,7 m resulta de 1,47 · 10, ou seja, uma velocidade de cerca de 10 m/s, muito abaixo da velocidade real do som no ar.

💡 Dica: Calcule a velocidade do som pela temperatura e use o tempo para encontrar a distância do eco.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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