Quanto tempo leva entre a luz de um relâmpago ser vista E o barulho do trovão ser ouvido Se um raio cai a 1 km de distância de uma pessoa?

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

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.

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.

(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

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

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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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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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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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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Leia o artigo relacionado a este exercício e esclareça suas dúvidas

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Uma tempestade se aproxima; de repente, você vê um relâmpago seguido por um estrondo ensurdecedor de um trovão. Ele parece próximo – até demais. Calcular a distância de um raio pode servir para manter sua paz de espírito se você estiver num local seguro; mas também pode ajudá-lo a saber se você precisa encontrar esse local seguro o mais rápido possível. Então, a qual distância você estava do raio? Leia mais para descobrir.

1. 

   1

   Procure por um clarão de relâmpago no céu.[1]

2. 

   2

   Conte a quantidade de segundos que demora até ouvir o trovão. Se você tiver um relógio, comece a cronometrar assim que o relâmpago aparecer, e pare assim que ouvir o trovão. Se você não tiver relógio, tente contar os segundos sozinho com a máxima precisão. Fale "um crocodilo, dois crocodilo..." na cabeça enquanto conta.

3. 

   3

   Calcule a distância do raio em milhas ou quilômetros. O som viaja uma milha a cada cinco segundos e um quilômetro a cada três segundos. Portanto, se você quer saber sua distância do raio, divida o número de segundos por 5 para ter a resposta em milhas, e por 3 se você quer a resposta em quilômetros. A diferença entre quando você vê o relâmpago e quando você ouve o trovão ocorre porque o som viaja muito mais devagar do que a luz. Entenda o que você fez:[2]

   • Digamos que você tenha contado 18 segundos. Para encontrar a distância do raio em milhas, divida 18 por 5; o resultado é 3,6 milhas. Para encontrar a distância do relâmpago em quilômetros, divida 18 por 3; a resposta é seis quilômetros.
   • Embora não seja possível obter um resultado totalmente preciso – pois a temperatura e a umidade influenciam ligeiramente na velocidade do som –, essa é uma boa maneira de calcular sua distância de um relâmpago.

4. 

   4

   Calcule a distância de um raio em pés ou metros. O som viaja a uma velocidade de cerca de 344 metros, ou 1.129 pés, por segundo. Para calcular a distância do raio em metros, arredonde 344 para 340 e multiplique o número de segundos por 340. Para calcular a distância do raio em pés, arredonde 1129 para 1130 e multiplique o número de segundos por 1130. Aqui está um exemplo:

   • Digamos que você tenha contado 3 segundos. Multiplique esse número por 340 para saber a distância em metros: 3 x 340 = 1020 metros. Multiplique esse número por 1130 para saber a distância em pés: 3 x 1130 = 3.390 pés.

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Dicas

• Se houver crianças assustadas por perto, descubra a distância do raio e diga a elas. Isso ajudará a diminuir o medo e é provável que elas até perguntem: "Como você sabe disso?"
• Espalhe este método para as pessoas. Muitas delas ainda acreditam no mito de que o número de segundos que você conta é igual ao número de quilómetros de distância do raio.
• O som viaja através do ar a velocidades ligeiramente diferentes, dependendo da temperatura e da umidade relativa do ar. A diferença é bastante pequena, no entanto, e não afetará substancialmente seus cálculos. Para mais informações, consulte as calculadoras de velocidade de som encontradas na internet.
• Naturalmente, existe uma grande margem de erro neste método. Se possível, calcule a distância de vários trovões e faça uma média para ter mais precisão.
• Se você tiver mapa e bússola, trace a localização de cada raio com uma linha no mapa na direção do raio e uma cruz na distância calculada ao longo dessa linha.
• Este método também pode ser usado para ensinar alunos a calcularem distância, velocidade e tempo.
• Se um raio atingir um ponto a 1 milha (1,6 km) de distância, você verá o clarão cerca de 0,00000536 segundo após sua ocorrência, e vai ouvi-lo aproximadamente 4,72 segundos depois do fenômeno. Se você calcular a diferença entre essas duas experiências, descobrira que se ouve o raio cerca de 4,71999 segundos após ele ter realmente ocorrido. Portanto, 5 segundos por milha é uma aproximação bastante confiável.[3]

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Avisos

• Raios podem matar. É uma boa ideia aprender a se proteger durante uma tempestade.
• Devido à forma como o som viaja e como diferentes objetos, como montanhas e edifícios, interagem com as ondas sonoras, esta não é a maneira mais confiável para calcular a distância de um relâmpago. Não deixe que sua vida dependa disso. Procure saber as previsões meteorológicas locais.
• Se você descobrir que o relâmpago ocorreu a menos de um quilômetro de distância, encontre um abrigo imediatamente. A descarga do raio pode atingi-lo.
• Se você não enxergar o raio diretamente, o som que você ouviu pode ter sido reflexo de um prédio ou montanha, o que aumenta o tempo entre os dois eventos (o clarão e o estrondo); nesse caso, o relâmpago parece mais distante do que realmente está. Considere os objetos e obstáculos próximos (principalmente os grandes), pois o som deverá "dobrar" e chocar-se contra eles. Qualquer caminho indireto será maior do que a distância que você está tentando calcular.
• Esta atividade não deve ser feita em locais abertos. Se você está perto o suficiente para ouvir um trovão, então está perto o suficiente para ser atingido por um raio. Relâmpagos viajam muito rapidamente, e houve casos de pessoas a mais de 16 quilômetros de distância da tempestade terem sido atingidas. Se possível, procure um abrigo imediatamente.[4]

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Sobre este guia wikiHow

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Quanto tempo leva entre a luz de um relâmpago ser vista E o barulho do trovão ser ouvido Se um raio cai a 1 km de distância de uma pessoa?

Quanto tempo demora o barulho do raio?

Qual a velocidade de um raio em KM?

Qual a distância que se ouve um trovão?