Durante uma tempestade um raio atinge o solo a uma distância de 1,000 km em relação a um observador. Determinar o intervalo de tempo para que o observador:
A) veja a queda do raio;
B) ouça o som do trovão.
Dados: velocidade do som no ar:
; velocidade da luz no ar
.
A) veja a queda do raio;
B) ouça o som do trovão.
Dados: velocidade do som no ar:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um raio que atinge o solo a 1.000 km de distância de um observador durante uma tempestade. A gente precisa descobrir quanto tempo o observador leva para:
A) Ver a queda do raio.
B) Ouvir o som do trovão.
B) Ouvir o som do trovão.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de cinemática, especificamente a relação entre distância, velocidade e tempo. As fórmulas que vamos usar são bem simples:
Vamos precisar das velocidades dadas:
- Velocidade da luz:
- Velocidade do som:
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quanto tempo leva para o observador ver o raio.
A luz é super rápida, mas mesmo assim vamos usar a fórmula para entender melhor.
Vamos converter a distância para a mesma unidade da velocidade da luz:
Agora, aplicando a fórmula:
Então, dá cerca de 0,0033 segundos para a luz chegar até o observador.
Passo 3
Agora, vamos calcular quanto tempo leva para o observador ouvir o trovão.
Primeiro, precisamos converter a distância para metros, já que a velocidade do som está em metros por segundo:
Aplicando a fórmula do tempo:
Então, leva aproximadamente 2.915 segundos para o som do trovão chegar até o observador.
Resposta
A) O observador vê a queda do raio em aproximadamente 0,0033 segundos.
B) O observador ouve o som do trovão em aproximadamente 2.915 segundos.
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e
.
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