Um atirador dispara contra uma parede a uma distância de 170 m . Um detector de som, posicionado ao seu lado, está conectado a um sistema eletrônico que registra os instantes em que qualquer pulso de som é captado. O intervalo de tempo entre o estampido do tiro e o som da colisão da bala com a parede é de
. Sabendo que a velocidade do som no ar é
, determine a velocidade da bala.
Passo 1
Vamos resolver um problema de física envolvendo movimento e velocidade. O cenário é o seguinte: um atirador dispara uma bala contra uma parede a uma distância de 170 metros. Um detector de som ao lado do atirador registra o tempo entre o disparo e o som da bala atingindo a parede, que é de 0,800 segundos. Sabemos que a velocidade do som no ar é de
. Nosso objetivo é determinar a velocidade da bala.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a velocidade do som de quilômetros por segundo para metros por segundo, pois a distância está em metros. Sabemos que
. Portanto:
Agora, a velocidade do som (
) é
.
Passo 3
Vamos usar a relação entre tempo, distância e velocidade. O tempo total registrado (
) é a soma do tempo que a bala leva para chegar à parede (
) e do tempo que o som leva para voltar ao atirador (
).
Sabemos que:
Passo 4
Substituindo os valores na equação do tempo total:
Primeiro, calculamos o tempo que o som leva para voltar:
Passo 5
Agora, substituímos esse valor na equação do tempo total:
Subtraindo 0,5 s de ambos os lados:
Passo 6
Agora, vamos resolver para
:
Resposta
A velocidade da bala é aproximadamente
.