Nota: Suponha que o meio é o vácuo, a não ser quando especificado de outra maneira.
3
Quanto tempo leva para um sinal de microondas de radar propagar-se da Terra até a Lua e voltar?
3
Quanto tempo leva para um sinal de microondas de radar propagar-se da Terra até a Lua e voltar?
Passo 1
O problema pergunta quanto tempo demora um sinal de microondas de radar para ir da Terra até a Lua e voltar (ida e volta). Informações dadas/pressupostas:
- O meio é o vácuo (portanto as microondas viajam à velocidade da luz no vácuo).
- Usar a distância típica Terra–Lua (valor médio):
.
A tarefa é calcular o tempo total de propagação do sinal para ida e volta.
Passo 2
Conceito essencial: em vácuo as microondas são ondas eletromagnéticas e viajam à velocidade da luz, que denotamos por
.
Apresentando o valor usado:
onde
é a velocidade da luz em metros por segundo. (Se for preciso usar maior precisão,
, mas para cálculo de prova a aproximação
é comum e facilita contas à mão.)
Passo 3
Fórmula básica (física simples de movimento uniforme de onda):
Aqui:
-
é o tempo total de viagem do sinal (s), - a distância total que o sinal percorre é ida + volta
, - a velocidade é
.
Portanto:
Passo 4
Converter a distância média Terra–Lua para metros:
Agora a distância de ida e volta é
Passo 5
Substituir na fórmula
usando
:
Fazendo a divisão:
Arredondando razoavelmente para dois dígitos após a vírgula:
Passo 6
Observações úteis para a prova / realidade prática:
- Usando o valor exato
obtém-se . - A Lua não fica sempre à mesma distância. Em perigeu (
) e apogeu ( ) o tempo ida‑e‑volta varia aproximadamente entre e . Então o valor médio faz sentido como resposta típica.