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Uma flecha é disparada com velocidade de 60 m/s. O atirador escuta o som da flecha atingindo o alvo 1,5 s após atirá-la. Se a velocidade do som é de 340 m/s, qual a distância do alvo até o atirador no momento do lançamento da flecha?
Qual a distância do alvo até o atirador no momento do lançamento da flecha?
A 76,5 m
B 5,7 m
C 340,3 m
D 510 m
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Questões Para o Saber

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos considerar o tempo total que o som leva para voltar ao atirador após a flecha atingir o alvo. O tempo total é de 1,5 s. Vamos dividir esse tempo em duas partes: 1. O tempo que a flecha leva para atingir o alvo. 2. O tempo que o som leva para voltar ao atirador. Seja \( t_f \) o tempo que a flecha leva para atingir o alvo e \( t_s \) o tempo que o som leva para voltar. Temos que: \[ t_f + t_s = 1,5 \, \text{s} \] A distância percorrida pela flecha até o alvo é dada por: \[ d = v_f \cdot t_f \] E a distância percorrida pelo som de volta é: \[ d = v_s \cdot t_s \] Como as distâncias são iguais, podemos igualar as duas equações: \[ v_f \cdot t_f = v_s \cdot t_s \] Substituindo os valores: - \( v_f = 60 \, \text{m/s} \) - \( v_s = 340 \, \text{m/s} \) Assim, temos: \[ 60 \cdot t_f = 340 \cdot t_s \] Agora, substituímos \( t_s \) por \( 1,5 - t_f \): \[ 60 \cdot t_f = 340 \cdot (1,5 - t_f) \] Resolvendo a equação: \[ 60t_f = 510 - 340t_f \] \[ 60t_f + 340t_f = 510 \] \[ 400t_f = 510 \] \[ t_f = \frac{510}{400} = 1,275 \, \text{s} \] Agora, substituímos \( t_f \) para encontrar \( t_s \): \[ t_s = 1,5 - 1,275 = 0,225 \, \text{s} \] Agora, podemos calcular a distância até o alvo usando \( t_f \): \[ d = v_f \cdot t_f = 60 \cdot 1,275 = 76,5 \, \text{m} \] Portanto, a distância do alvo até o atirador no momento do lançamento da flecha é: A) 76,5 m.

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