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FTD Resolve ENEM O petróleo é uma matéria-prima muito valiosa e métodos […]
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O petróleo é uma matéria-prima muito valiosa e métodos […]

Questão 135

Cinza 112

Azul 135

Amarelo 114

O petróleo é uma matéria-prima muito valiosa e métodos geofísicos são úteis na sua prospecção. É possível identificar a composição de materiais estratificados medindo-se a velocidade de propagação do som (onda mecânica) através deles. Considere que uma camada de 450 m de um líquido se encontra presa no subsolo entre duas camadas rochosas, conforme o esquema. Um pulso acústico (que gera uma vibração mecânica) é emitido a partir da superfície do solo, onde são posteriormente recebidas duas vibrações refletidas (ecos). A primeira corresponde à reflexão do pulso na interface superior do líquido com a camada rochosa. A segunda vibração deve-se à reflexão do pulso na interface inferior. O tempo entre a emissão do pulso e a chegada do primeiro eco é de 0,5 s. O segundo eco chega 1,1 s após a emissão do pulso.

Esquema do subsolo com um emissor e detector de pulsos na superfície: camada de rocha, camada de líquido com espessura de 450 m e nova camada de rocha abaixo.

A velocidade do som na camada líquida, em metro por segundo, é

A

270.

B

540.

C

818.

D

1 500.

E

1 800.

Já tentou resolver?

Selecione uma alternativa acima e depois confira a resolução comentada.

Gabarito:
D

Resolução comentada

Resolução comentada: A recepção dos ecos ocorre após a onda sonora percorrer a distância duas vezes $(2 \cdot \Delta S)$, já que é o tempo de ida e de volta até a interface de dois meios, então o tempo de ida $(\Delta S)$ é o tempo do eco dividido por dois:

$$\Delta t_{\text{rocha}} = \dfrac{0{,}5}{2} = 0{,}25\ \text{s}$$

$$\Delta t_{\text{rocha + água}} = \dfrac{1{,}1}{2} = 0{,}55\ \text{s}$$

O tempo de ida apenas na água pode ser obtido por:

$$\Delta t_{\text{água}} = \Delta t_{\text{rocha + água}} - \Delta t_{\text{rocha}}$$

$$\Delta t_{\text{água}} = 0{,}55 - 0{,}25 = 0{,}30\ \text{s}$$

Por fim, a velocidade do som na água é igual a:

$$v_{\text{água}} = \dfrac{\Delta S}{\Delta t} = \dfrac{450}{0{,}30} = 1\,500\ \text{m/s}$$


Resolução em vídeo

Detalhes

ProvaENEM
Ano2023
ÁreaCiências da natureza e suas tecnologias
DisciplinaFísica
TemaOndulatória
TópicoAcústica
eco, prospecção de petróleo, reflexão, velocidade do som

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