Uma experiência de queda livre foi realizada em um prédio residencial para determinar sua altura. Com a área de queda isolada, a equipe do teste se posicionou no alto do prédio de onde foi largado um objeto com velocidade inicial nula. O cronômetro da equipe registrou o tempo de aproximadamente 3 s, contado desde a largada do objeto até o som do impacto do objeto no chão ser ouvido pela equipe. Foi decidido que o tempo de propagação do som e o atrito do objeto com o ar seriam desprezados no experimento. Considerando g = 10 m/s2 e a velocidade do som 340 m/s, assinale de modo correto a opção que indica, respectivamente, o valor aproximado da altura do prédio determinada pelo experimento e, para esse valor determinado, o tempo aproximado correspondente à propagação do som.
Uma experiência de queda livre foi realizada em
um prédio residencial para determinar sua altura.
Com a área de queda isolada, a equipe do teste se
posicionou no alto do prédio de onde foi largado
um objeto com velocidade inicial nula. O
cronômetro da equipe registrou o tempo de
aproximadamente 3 s, contado desde a largada do
objeto até o som do impacto do objeto no chão ser
ouvido pela equipe. Foi decidido que o tempo de
propagação do som e o atrito do objeto com o ar
seriam desprezados no experimento.
Considerando g = 10 m/s2
e a velocidade do som
340 m/s, assinale de modo correto a opção que
indica, respectivamente, o valor aproximado da
altura do prédio determinada pelo experimento e,
para esse valor determinado, o tempo aproximado
correspondente à propagação do som.
- A)45 m e 0,13 s.
- B)25 m e 0,23 s.
- C)20 m e 0,13 s.
- D)45 m e 0,45 s.
- E)35 m e 0,45 s.
Resposta:
A alternativa correta é A)
Uma experiência de queda livre foi realizada em um prédio residencial para determinar sua altura. Com a área de queda isolada, a equipe do teste se posicionou no alto do prédio de onde foi largado um objeto com velocidade inicial nula. O cronômetro da equipe registrou o tempo de aproximadamente 3 s, contado desde a largada do objeto até o som do impacto do objeto no chão ser ouvido pela equipe. Foi decidido que o tempo de propagação do som e o atrito do objeto com o ar seriam desprezados no experimento. Considerando g = 10 m/s2 e a velocidade do som 340 m/s, assinale de modo correto a opção que indica, respectivamente, o valor aproximado da altura do prédio determinada pelo experimento e, para esse valor determinado, o tempo aproximado correspondente à propagação do som.
Para resolver esse problema, vamos utilizar a equação de movimento de um objeto em queda livre, que é dada por:
h = (1/2)gt², onde h é a altura do prédio, g é a aceleração da gravidade (10 m/s²) e t é o tempo de queda do objeto.
Como o tempo de queda do objeto é de aproximadamente 3 s, podemos substituir esse valor na equação acima e resolver para h:
h = (1/2) × 10 × (3)² = 45 m
Agora, para calcular o tempo de propagação do som, precisamos utilizar a fórmula:
t_som = h / v, onde t_som é o tempo de propagação do som, h é a altura do prédio (45 m) e v é a velocidade do som (340 m/s).
Substituindo os valores, obtemos:
t_som = 45 / 340 ≈ 0,13 s
Portanto, a opção correta é A) 45 m e 0,13 s.
- A) 45 m e 0,13 s.
- B) 25 m e 0,23 s.
- C) 20 m e 0,13 s.
- D) 45 m e 0,45 s.
- E) 35 m e 0,45 s.
Essa experiência de queda livre é um exemplo prático de como as leis da física podem ser aplicadas para resolver problemas do mundo real. Além disso, é importante notar que a escolha de desprezar o tempo de propagação do som e o atrito do objeto com o ar foi fundamental para simplificar o problema e obter uma solução mais precisa.
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