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Exercícios sobre velocidade da luz e do som

Exercícios de Física

Estes exercícios relacionam as velocidades de propagação das ondas sonoras (som) em diferentes meios com a velocidade da luz. Publicado por: Joab Silas da Silva Júnior
questão 1

Em um período de festa junina, uma jovem observou de longe o lançamento de um foguete. Ao ver a luz, ela marcou um tempo de 3s até que ouviu o estrondo do foguete. Sabendo que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, marque a opção que indica a distância entre a jovem e o ponto de lançamento do foguete e o motivo pelo qual a luz foi percebida antes que o som.

a) 2000 m; a luz possui velocidade infinitamente maior que a velocidade do som, por isso, foi percebida primeiro.

b) 1020 m; a luz foi percebida primeiro porque a visão é mais sensível a estímulos quando comparada com a audição.

c) 1020 m; a luz possui velocidade infinitamente maior que a velocidade do som, por isso, foi percebida primeiro.

d) 1200 m; a luz possui velocidade infinitamente maior que a velocidade do som, por isso, foi percebida primeiro.

e) 1200 m; a luz possui velocidade infinitamente menor que a velocidade do som, por isso, foi percebida primeiro.

questão 2

Um navio possui uma sonda que funciona por meio da produção de ondas sonoras. Ao identificar um obstáculo submerso, o som gerado pela sonda gasta 8 s para ir e retornar até o objeto. Marque a opção que determina a distância entre o navio e o objeto no fundo do mar e explica por que a velocidade do som na água é maior que a velocidade do som no ar.

DADOS: Velocidade do som no ar = 340 m/s
             Velocidade do som na água = 1430 m/s

a) 5700 m; a velocidade do som na água é maior por conta da maior elasticidade da água quando comparada com o ar.

b) 4500 m; a velocidade do som na água é maior por conta da menor elasticidade da água quando comparada com o ar.

c) 5720 m; a velocidade do som na água é maior por conta da menor elasticidade da água quando comparada com o ar.

d) 5720 m; a velocidade do som na água é maior por conta da maior elasticidade da água quando comparada com o ar.

questão 3

(UFPE) Diante de uma grande parede vertical, um garoto bate palmas e recebe o eco um segundo depois. Se a velocidade do som no ar é 340 m/s, o garoto pode concluir que a parede está situada a uma distância aproximada de:

a) 17 m

b) 34 m

c) 68 m

d) 170 m

e) 340 m

questão 4

Ao ver um raio cortar e iluminar o céu, um garoto marcou o tempo entre o raio e o trovão. Sabendo que o tempo marcado pelo menino foi de 2 s e que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, determine a distância entre o garoto e o ponto de queda do raio.

a) 680 m

b) 580 m

c) 1000 m

d) 1500 m

e) 650 m

respostas
Questão 1

LETRA “C”

A partir da definição de velocidade média, podemos escrever:

vSOM = Δs
           Δt

vSOM.Δt = Δs

Δs = 340 . 3

Δs = 1020 m

A velocidade da luz é de 300.000.000 m/s, infinitamente superior à velocidade do som, que é de apenas 340 m/s; por isso, ela foi percebida primeiro.

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Questão 2

LETRA “D”

A partir da definição de velocidade média, podemos escrever:

vSOM = Δs
           Δt

vSOM.Δt = Δs

O tempo para ir e voltar até o obstáculo é de 8 s, sendo assim, o tempo a ser considerado nos cálculos deve ser apenas o tempo de ida: 4s.

vSOM.Δt = Δs

1430 . 4 = Δs

Δs = 5720 m

As ondas sonoras transmitem-se por compressão e descompressão do meio, sendo assim, possuem maior velocidade nos meios que apresentam maior facilidade para sofrer as compressões. Nesse quesito, a água é melhor que o ar.

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Questão 3

LETRA “D”

No eco, o som produzido atinge um obstáculo e retorna à fonte, de modo que a distância a ser considerada em cálculo deve ser o dobro da distância entre a fonte sonora e o obstáculo. Sendo assim, temos:

vSOM = 2d
           Δt

vSOM.Δt = 2d

2d = 340 .1

d = 170 m

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Questão 4

LETRA “A”

A partir da definição de velocidade média, podemos escrever:

vSOM = Δs
           Δt

vSOM.Δt = Δs

340 . 2 = Δs

Δs = 680 m

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