Um martelo atinge a extremidade de uma barra metálica com 4,0 m de comprimento à temperatura ambiente. Na outra extremidade da barra, um microfone capta dois pulsos de onda, um que se propagou pelo metal, e outro, pelo ar. Os pulsos estão separados no tempo por 11,0 ms. Quanto vale a velocidade do som no metal?

Passo 1

Fala galerinha. Tudo tranquilo? Espero que sim.

Nessa questão temos uma barra metálica de comprimento L = 4 m . Batemos um martelo em uma extremidade da barra e um microfone na outra ponta capta dois pulsos. Um que foi pelo ar e outro que foi pela barra, sendo que a diferença de tempo entre os dois é ∆ t = 11 m s . Queremos saber a velocidade do som no metal.

Passo 2

Pra sabermos isso, temos que fazer pela diferença de tempo entre o quanto o som demorou no ar e compararmos com quanto ele demorou na barra. Esse valor é ∆ t = 11 m s . Se temos o tamanho da barra, temos a diferença de velocidade entre o som no ar e o som na barra.

Calculando

∆ v = L ∆ t

∆ v = 4 0,011

∆ v = 363,64   m / s

Como a velocidade do som em um sólido vai ser maior que em um gás, como é o caso do ar, vamos ter

v b a r r a - v s o m = 363,64   m / s

Como v s o m = 343   m / s vamos ter que

v b a r r a = 363,64 + 343 = 706,64   m / s

Resposta

A velocidade na barra vai ser v b a r r a = 706,64   m / s .

Mais uma feita. Bora pra mais uma?

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