Calcule a velocidade som na água.
Compare seus resultados com aqueles da literatura. Seus resultados fazem sentido?
Compare seus resultados com aqueles da literatura. Seus resultados fazem sentido?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício que pede para calcular a velocidade do som na água. A gente vai usar conceitos de física, mais especificamente de mecânica dos fluidos. Para isso, vamos precisar usar uma fórmula que relaciona a velocidade do som com fatores como temperatura, salinidade e profundidade da água.
Passo 2
Primeiro, precisamos conhecer a fórmula que nos dá a velocidade do som na água. Uma das fórmulas mais usadas leva em conta a temperatura (
), a salinidade (
) e a profundidade (
) da água. A fórmula é a seguinte:
Onde:
-
é a velocidade do som na água (em metros por segundo, m/s), -
é a temperatura da água (em graus Celsius, °C), -
é a salinidade (em PSU, Unidades Práticas Salinas), -
é a profundidade (em metros, m).
Passo 3
Agora, vamos supor alguns valores para facilitar nosso cálculo. Se não tivermos dados específicos, podemos considerar condições médias:
- Temperatura da água (
): 25°C - Salinidade (
): 35 PSU (valor típico da água do mar) - Profundidade (
): 100 metros
Passo 4
Vamos substituir esses valores na fórmula:
Passo 5
Vamos calcular cada termo passo a passo:
-
-
-
-
(já que ) -
Passo 6
Agora, somamos todos os termos:
Passo 7
Arredondando para duas casas decimais, a velocidade do som na água sob essas condições é aproximadamente
.
Resposta
A velocidade do som na água, considerando uma temperatura de 25°C, salinidade de 35 PSU e profundidade de 100 metros, é aproximadamente
. Comparando com valores da literatura, que geralmente variam entre 1482 m/s a 1540 m/s dependendo das condições, nossos resultados fazem sentido e estão dentro da faixa esperada.