Uma unidade de ultrassom envia uma onda sonora de 2,4   M H z através de um tubo de 25   c m de comprimento repleto de um líquido desconhecido. Um pequeno microfone bem ao lado do gerador ultrassônico detecta a onda transmitida e a onda sonora que refletiu na extremidade oposta do tubo. Os dois pulsos de som estão separados por 4,4 divisões da escala de um osciloscópio para o qual a varredura horizontal está ajustada em 100   µ s / d i v i s ã o . Qual é a velocidade do som no líquido?

Passo 1

Fala galerinha. Tudo tranquilo? Espero que sim.

Nessa questão temos uma onda enviada em um tubo com um líquido que não sabemos qual é. Temos que a frequência dessa onda é f = 2,4 M H z = 2,4 ∙ 10 6 H z em um tubo de comprimento de 25 c m . Um microfone ao lado desse gerador de ondas detecta a onda que foi transmitida, ou seja, a que acabou de sair dele e a onda que se refletiu no fim do tubo e voltou e os dois pulsos estão separados por 4,4   d i v i s õ e s   d e   e s c a l a onde uma divisão é 100 μ s . A pergunta é qual a velocidade do som nesse líquido.

Passo 2

A diferença de tempo entre os dois pulsos é 4,4 divisões e temos 100 μ s / d i v i s ã o . Então temos

∆ t = 4,4 ∙ 100 μ s = 440 μ s

Já que uma onda está saindo agora e outra já foi e voltou, podemos considerar que a onda percorrer 2 vezes a distância do tubo. Então temos

v = 2 d ∆ t = 0,5 440 μ s = 1,136 ∙ 10 3   m / s

Resposta

A velocidade do som no líquido é v = 1,136 ∙ 10 3   m / s .

Mais uma feita. Bora pra mais uma?

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