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Questão 25990

ENEM 2012
Física

(ENEM PPL) Em apresentações musicais realizadas em espaços onde o público fica longe do palco, é necessária a instalação de alto-falantes adicionais a grandes distâncias, além daqueles localizados no palco. Como a velocidade com que o som se propaga no ar (vsom=3,4x102 m/s) é muito menor do que a velocidade com que o sinal elétrico se propaga nos cabos (vsinal=2,6x108 m/s), é necessário atrasar o sinal elétrico de modo que este chegue pelo cabo ao alto-falante no mesmo instante em que o som vindo do palco chega pelo ar. Para tentar contornar esse problema, um técnico de som pensou em simplesmente instalar um cabo elétrico com comprimento suficiente para o sinal elétrico chegar ao mesmo tempo que o som, em um alto-falante que está a uma distância de 680 metros do palco.
A solução é inviável, pois seria necessário um cabo elétrico de comprimento mais próximo de  

A

1,1x103 km.

B

8,9x104 km.

C

1,3x105 km.

D

5,2x105 km.

E

6,0x1013 km.

Gabarito:

5,2x105 km.



Resolução:

Atenção ao seguinte trecho do enunciado:

Para tentar contornar esse problema, um técnico de som pensou em simplesmente instalar um cabo elétrico com comprimento suficiente para o sinal elétrico chegar ao mesmo tempo que o som, em um alto-falante que está a uma distância de 680 metros do palco."

Então ele quer que o tempo para o som percorrer 680 m seja igual ao tempo para o sinal percorrer o comprimento L do cabo. 

Lembrando que v= frac{d}{Delta t} podemos isolar o intervalo de tempo e escrever Delta t= frac{d}{v}, assim:

Delta t _{sinal} = Delta t _{som}

frac{L_{cabo}}{v_{sinal}} = frac{d}{v_{som}}

frac{L_{cabo}}{2,6 cdot 10^{8}} = frac{680}{340}

L_{cabo} = 5,2 cdot 10^{8}  m = 5,2 cdot 10^{5}  km

 

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