Um submarino envia um sinal de sonar para detectar um inimigo. A onda refletida retorna após 3,25 s. Estime a separação entre os submarinos. (Como uma aproximação, considere que a água do mar está a
.)
Passo 1
Vamos resolver um problema onde um submarino usa sonar para detectar a posição de um inimigo. Ele envia um sinal de sonar que é refletido e retorna após 3,25 segundos. Nosso objetivo é estimar a distância entre os dois submarinos. Para isso, vamos precisar entender como funciona a velocidade do som na água e como utilizá-la para calcular a distância.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber a velocidade do som na água do mar a uma temperatura de
. A velocidade do som na água depende da temperatura, salinidade e profundidade, mas para uma aproximação, podemos usar o valor de aproximadamente
a
.
Passo 3
Sabemos que o som viaja do submarino inimigo até o nosso submarino e volta, totalizando um tempo de ida e volta de
. Para encontrar a distância entre os submarinos, precisamos calcular a distância percorrida em apenas uma direção.
Usamos a fórmula:
Isso porque o tempo total é o tempo de ida e volta.
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 5
Fazendo a conta:
Resposta
A separação entre os submarinos é de aproximadamente
.
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. O segundo processo, do estado 2 para
o estado 3, envolve aquecimento a volume constante até . Os efeitos das energias cinética e potencial podem ser desprezados. Para
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o estado 3, envolve aquecimento a volume constante até
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. Variações das energias cinética e potencial são desprezíveis. Determine (a) a temperatura final da amônia,
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.
Avalie a temperatura da superfície externa do contêiner. Determine também a quantidade de água a