Question
6) 0 poço. Deixa-se cair uma pedra num poço profundo. O barulho da queda é ouvido 2 s depois. Sabendo que a velocidade do som no ar é de 330m/s, calcule a profundidade do poço? Use: g=10
Solution
4
(198 Votos)
Juliana
Veterano · Tutor por 10 anos
Resposta
Para resolver este problema, precisamos considerar dois tempos: o tempo de queda da pedra (
) e o tempo que o som leva para subir até a superfície (
). A soma desses tempos é 2 segundos.1. **Tempo de queda da pedra (
):**A equação do movimento para a queda livre é:
onde
é a profundidade do poço e
.2. **Tempo do som subir (
):**O som percorre a mesma distância
com velocidade
:
3. **Relação entre os tempos:**Sabemos que:
Substituindo
da segunda equação na relação dos tempos:
Portanto:
4. **Substituir
da primeira equação:**Da primeira equação, temos:
Substituindo na equação do tempo total:
Multiplicando toda a equação por 330 para eliminar o denominador:
Rearranjando a equação:
Dividindo toda a equação por 5:
Resolvendo esta equação quadrática usando a fórmula de Bhaskara:
onde
,
,
.
Calculando a raiz:
Portanto:
Como o tempo não pode ser negativo, escolhemos a solução positiva:
Agora, calculamos
usando
:
Portanto, a profundidade do poço é aproximadamente 18,72 metros.