Admita que você possa detectar um objeto pelas ondas refletidas por ele (como no caso do radar ou do sonar, por exemplo) à medida que este é maior do que o comprimentc de onda das ondas emitidas. Considere, então, que os morcegos e as toninhas podem emitir ondas sonoras de freqüência
, contudo, os morcegos podem detectar objetos tão pequenos quanto insetos, mas as toninhas só conseguem detectar peixes pequenos. Por que a diferença?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre como morcegos e toninhas conseguem detectar objetos usando ondas refletidas, tipo radar ou sonar. A frequência das ondas emitidas é de
. Precisamos entender por que os morcegos conseguem detectar insetos pequenos, enquanto as toninhas detectam apenas peixes pequenos. Para resolver isso, vamos precisar usar a relação entre frequência e comprimento de onda.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar que a velocidade das ondas (
) está relacionada com o comprimento de onda (
) e a frequência (
) pela fórmula:
Isso significa que se conhecemos a frequência e a velocidade das ondas no meio onde elas se propagam, podemos encontrar o comprimento de onda.
Passo 3
Vamos calcular o comprimento de onda das ondas emitidas. A frequência (
) é
, o que é igual a
. A velocidade do som no ar (onde os morcegos operam) é aproximadamente
, e na água (onde as toninhas operam) é cerca de
.
Passo 4
Aplicando a fórmula
, podemos rearranjar para encontrar
:
Para os morcegos:
Para as toninhas:
Passo 5
Sabemos que para detectar um objeto, o tamanho desse objeto precisa ser maior que o comprimento de onda das ondas refletidas. Então, quanto menor o comprimento de onda, menor pode ser o objeto detectado.
Para os morcegos, com
, eles podem detectar insetos que têm tamanhos próximos ou maiores que 3,4 mm.
Já as toninhas, com
, só conseguem detectar objetos como peixes que têm tamanhos próximos ou maiores que 15 mm.
Resposta
A diferença ocorre porque os morcegos, emitindo ondas com comprimento de onda menor (
) no ar, conseguem detectar objetos muito pequenos como insetos, enquanto as toninhas, com ondas de comprimento de onda maior (
) na água, só conseguem detectar peixes pequenos.
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