Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Oscilações, Ondas e Termodinâmica- Ed: 5º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 48
Dois pontos A e B na superfície da Terra estão na mesma longitude e 60,08 separados em latitude, como mostrado na Figura P13.48. Suponha que um terremoto no ponto A crie uma onda P que alcança o ponto B viajando diretamente através do corpo da Terra a uma velocidade constante de 7,80 km/s. O terremoto também irradia uma onda de Rayleigh que viaja a 4,50 km/s. Além das P e S, ondas de Rayleigh são um terceiro tipo de onda sísmica que percorre a superfície da Terra, e não através do corpo da Terra. (a) Qual destas duas ondas sísmicas chega em B primeiro? (b) Qual é a diferença de tempo entre a chegada destas duas ondas em B ?
Passo 1
Falaa galerinha, tudo bem?
Bora para mais um exercício??
Encoxxtaa
A onda P emitida pelo terremoto viaja a uma velocidade , enquanto que a onda de Rayleigth tem velocidade . As ondas de Rayleigh são um tipo de onda sísmica que viaja pela superfície da Terra, portanto, a distância percorrida por essa onde está associada ao comprimento de um arco de circulo que forma um ângulo de 60°, ou seja:
Em que é o raio da Terra.
Passo 2
A distância percorrida pela onda P, , indicada na figura a seguir:
Forma um triangulo equilátero com o raio da Terra, já que o ângulo indicado é de 60° e a soma dos ângulos internos de um triângulo é de 180°, ou seja, todos os ângulos do triângulo formam 60° e, consequentemente, todos os lados são iguais, portanto:
Passo 3
- A onda P leva um tempo para ir do ponto A ao ponto B:
Enquanto que a onda de Rayleigh leva um tempo
Assim, pode se calcular a diferença entre os tempos de chegada dessas ondas,
Passo 4
(b) Como R é uma constante positiva (R>0), então, concluímos que:
Ou seja, podemos concluir que a onda P é a primeira a ser detectada.
Passo 5
Sendo o raio médio da Terra , então, de acordo com a equação anterior, a diferença de tempo na chegada das ondas é de aproximadamente 665 s.
Resposta
Vide o passo a passo.