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Considerando que a Terra gira com uma velocidade angular ???????? = π/12 (rad/h), qual é, aproximadamente, a latitude de P quando a velocidade de P em relação ao centro da Terra se aproxima numericamente da velocidade do som? Dados: Vsom = 340m/s, π = 3

a) 0°
b) 20º
c) 40°
d) 60°
e) 80º
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Desvendando com Questões

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para resolver essa questão, precisamos relacionar a velocidade linear de um ponto na superfície da Terra com a velocidade angular da Terra e a latitude. A velocidade linear \( v \) de um ponto na superfície da Terra é dada por: \[ v = \omega \cdot r \cdot \cos(\phi) \] onde: - \( \omega \) é a velocidade angular (em rad/h), - \( r \) é o raio da Terra (aproximadamente 6371 km ou 6.371.000 m), - \( \phi \) é a latitude. Dado que \( \omega = \frac{\pi}{12} \) rad/h e \( V_{som} = 340 \) m/s, queremos encontrar a latitude \( \phi \) quando \( v \) se aproxima de \( V_{som} \). Substituindo os valores: \[ 340 = \left(\frac{\pi}{12}\right) \cdot (6.371.000) \cdot \cos(\phi) \] Calculando \( \frac{\pi}{12} \cdot 6.371.000 \): \[ \frac{\pi}{12} \approx 0,2618 \text{ rad/h} \] \[ 0,2618 \cdot 6.371.000 \approx 1.670.000 \text{ m/h} \] Convertendo para m/s: \[ \frac{1.670.000}{3600} \approx 463 \text{ m/s} \] Agora, igualando: \[ 340 = 463 \cdot \cos(\phi) \] Isolando \( \cos(\phi) \): \[ \cos(\phi) = \frac{340}{463} \approx 0,734 \] Agora, encontramos \( \phi \): \[ \phi \approx \cos^{-1}(0,734) \] Calculando isso, obtemos aproximadamente: \[ \phi \approx 43° \] A opção mais próxima entre as alternativas dadas é: c) 40°. Portanto, a resposta correta é c) 40°.

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