Sendo
as velocidades com que o som se propaga no ar, na água e no aço, respectivamente, é possível afirmar que:
b)
b)
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício tá perguntando sobre as velocidades com que o som se propaga em três meios diferentes: ar, água e aço. A gente precisa verificar se a ordem dessas velocidades é mesmo $ V_{ar} < V_{água} < V_{aço} $. Para resolver isso, vamos precisar entender como funciona a velocidade do som em diferentes materiais.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é velocidade do som. A velocidade com que o som viaja depende do meio pelo qual ele está passando. Em geral, o som se propaga mais rápido em sólidos, depois em líquidos e por último em gases. Isso acontece porque as moléculas estão mais próximas umas das outras nos sólidos, facilitando a transmissão das ondas sonoras.
A fórmula básica para a velocidade do som $ v $ em um meio é:
Onde:
- $ E $ é o módulo de elasticidade do meio.
- $ \rho $ é a densidade do meio.
Passo 3
Vamos ver as velocidades típicas do som em cada meio:
- Ar: Aproximadamente 343 metros por segundo (m/s) a 20°C.
- Água: Cerca de 1.480 m/s.
- Aço: Em torno de 5.960 m/s.
Esses valores mostram que o som realmente viaja mais rápido no aço do que na água, e mais rápido na água do que no ar.
Passo 4
Comparando as velocidades que listamos:
Isso confirma a ordem proposta na alternativa b).
Resposta
A afirmação $ V_{ar} < V_{água} < V_{aço} $ está correta, pois o som se propaga mais rápido no aço, depois na água e, por último, no ar.