A velocidade do som no ar é aproximadamente , mas na água do mar esse valor sobe para . Considerando essa afirmação, faça o que se pede.
a) Um golfinho está na superfície do mar a uma distância de um objeto que está abaixo dele, e a uma distância de de um banhista que se encontra fora d’água. O golfinho emite sons que chegam ao mesmo tempo no banhista e no objeto. Encontre .
b) O objeto é um objeto de comprimento a , feita de um material com coeficiente de dilatação térmica linear . Sabe-se que o comprimento da barra na profundidade , é tal que a variação relativa . Calcule a temperatura da água nessa profundidade.
c) Golfinhos emitem sons de alta frequência para caçar peixes. Essa emissão é efetiva ao caçar objetos de dimensões maiores ou iguais ao comprimento de onda utilizado. Calcule qual deve ser a menor frequência emitida para detectar peixes de 1,5 cm.
Passo 1
A) O tempo que o som levou para chegar ao banhista foi de
Então
Passo 2
b) Como
Segue que
Logo a temperatura no fundo do mar vale
Passo 3
Pelo enunciado, se é o tamanho do peixe
Logo
Então
Resposta
a) 150 m
b)
c) 100 KHz