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01 fevereiro 2010

É fácil calcular a distância de um raio ou de fogos de artifício

 

É possível calcular a distância de um raio com base no tempo que o trovão leva para soar. Da mesma forma com os fogos de artifício, medindo-se o tempo que leva para se ouvir o som. Daí, basta saber qual a velocidade do som no local.

A velocidade do som é medida enquanto o som viaja pelo ar e depende da temperatura e da umidade (quantidade de vapor d’água na atmosfera). A velocidade do som é de aproximadamente 331 m/s a 0 ºC (variando um pouco conforme o valor da umidade relativa do ar). Em uma temperatura como 28 ºC e umidade em torno de 70 %, a velocidade é de 348 m/s.

Você pode usar a seguinte equação para saber o valor aproximado da velocidade do som de acordo com a temperatura ambiente (Tc ) na escala Celsius:


Em dia de tempestade, quando você vê o clarão de um raio, usando um cronômetro pode contar os segundos entre o momento do relâmpago e o instante que o trovão é ouvido. Para ter mais precisão você pode usar uma filmadora, filmar o raio e verificar depois o tempo (t) em um programa de edição de vídeo. Para calcular a distância (d), lembre-se que, como a velocidade do som é aproximadamente constante no local, você pode usar a equação de definição da velocidade:


No cálculo, não levamos em conta a velocidade da luz, pois esta é muita alta (300 mil km/s). Na distância que o raio ocorre, a luz chega à terra quase instantaneamente.

Se o interesse é saber a distância em que está ocorrendo o lançamento de fogos de artifício, o procedimento é o mesmo, como mostra o vídeo a seguir que gravei da minha casa em São Luís. Meus cálculos indicam que a distância em que a festa estava ocorrendo, com o lançamento dos fogos, é de cerca de 620 m. Confira:



OBSERVAÇÃO: Tome cuidado na hora de editar os vídeos, pois o tempo pode ser alterado conforme o frame rate e o formato do vídeo escolhido. É bom verificar o tempo com o vídeo no estado bruto ou na própria filmadora.
Porém, se você não exige muita precisão, pode até contar os segundos mentalmente, sem uso de marcadores de tempo.

2 comentários:

  1. Está adicionado Tuba, sempre que possível apareça, abraço!

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  2. Obrigado meu amigo, mais vou acrecentar como se faz isso: Se multiplicam os segundos entre a luz e o som recibido e multiplicarlos por 300, entao vai dar a ditancia em metros nao em Km ta? Ex 1.500 sinifica um Km e meio.

    ResponderExcluir

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