Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 2.1 - Ex. 41
Uma regra geral para determinar a distância entre você e um raio é começar a contar os segundos que passam até você ouvir o trovão (som emitido pelo raio conforme ele aquece rapidamente o ar ao seu redor). Assumindo que a velocidade do som seja próxima de , (a) estime o quão longe está um raio se você contou cerca de até ouvir o trovão. (b) Estime a incerteza na distância até o raio no item (a). Não esqueça de explicar sua premissas e seu raciocínio. Dica: A velocidade do som depende da temperatura do ar, e a sua contagem está longe de ser exata!
Passo 1
Nós sabemos que a velocidade do som é , ou . Vamos considerar que a luz do raio chega até você de forma praticamente instantânea, então o tempo que você leva até ouvir o trovão pode te dar a distância entre você e o raio:
Passo 2
(b) Existem várias fontes de incerteza nesse cálculo. Em uma contagem de cinco segundos, é razoável supor que você erre por uma margem de , que equivale a de .
Como essa incerteza é muito maior do que a produzida pela suposição de que a velocidade do som é constante, podemos fixar que a incerteza é de , então:
Resposta
(a) A distância é de aproximadamente .
(b) A incerteza é de aproximadamente .