Sobre o tema
A velocidade de propagação do som varia conforme o meio material, sendo maior em líquidos e sólidos do que em gases. No ar, a velocidade é cerca de 340 m/s, enquanto na água doce atinge aproximadamente 1500 m/s, dependendo da temperatura e salinidade. Essa diferença permite determinar distâncias a partir da diferença de tempo de chegada de um mesmo som captado por detectores em meios distintos. No ENEM, essa relação é explorada com gráficos de ondas sonoras. O problema exige interpretar os sinais e aplicar a fórmula que relaciona distância, velocidades e intervalo de tempo. Compreender esse conceito é útil em sonares, geofísica e até mesmo em fenômenos naturais, como a detecção de quedas de geleiras.
Tópicos relacionados
- Velocidade do som em diferentes meios
- Cálculo de distância por diferença de tempo
- Interpretação de gráficos de ondas sonoras
- Propagação de ondas mecânicas
- Aplicações de sonar e detecção acústica
Enunciado
O sinal sonoro oriundo da queda de um grande bloco de gelo de uma geleira é detectado por dois dispositivos situados em um barco, sendo que o detector A está imerso em água e o B, na proa da embarcação. Sabe-se que a velocidade do som na água é de 1 540 metros por segundo e no ar é de 340 metros por segundo.
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Os gráficos indicam, em tempo real, o sinal sonoro detectado pelos dois dispositivos, os quais foram ligados simultaneamente em um instante anterior à queda do bloco de gelo. Ao comparar pontos correspondentes desse sinal em cada dispositivo, é possível obter informações sobre a onda sonora.
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A distância L, em metro, entre o barco e a geleira é mais próxima de
Alternativas
- A)
339 000.
- B)
78 900.
- C)
14 400.
- D)
5 240.
- E)
100.
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Perguntas frequentes
Por que a velocidade do som é maior na água do que no ar?
Porque a água possui maior módulo de compressibilidade e maior densidade, fatores que aumentam a velocidade de propagação das ondas longitudinais.
Como calcular a distância a partir da diferença de tempo de chegada do som?
Sabendo que o som percorre a mesma distância L em dois meios com velocidades diferentes, a diferença Δt entre os tempos de chegada é L/v1 - L/v2. Isolando L, obtém-se L = (v1v2Δt)/(v2 - v1).
Qual a importância da diferença de velocidade do som em meios diferentes para a tecnologia?
Essa diferença é usada em sonares para localizar objetos submersos, em sensores acústicos e até mesmo em métodos de prospecção geofísica.