Questão 20 de Propagação de ondas e ecos estilo UNICAMP resolvida

Enunciado

Uma sonda emite um pulso sonoro pela água. Um primeiro eco, refletido na superfície superior de uma camada submersa, retorna $0{,}60$ ms após a emissão. Um segundo eco, refletido na superfície inferior dessa mesma camada, retorna $1{,}00$ ms após a emissão. Considere constante e igual a $1500\ \mathrm{m/s}$ a velocidade do som em todo o percurso considerado. A espessura da camada é

• A: 0,30 m.
• B: 0,15 m.
• C: 0,45 m.
• D: 0,60 m.

Resolução comentada

Resposta: A

O eco inferior percorre duas vezes a espessura adicional em relação ao eco superior: uma na ida e outra na volta. A diferença de tempo é $1{,}00-0{,}60=0{,}40$ ms, ou $4{,}0\cdot10^{-4}$ s. Portanto, $ 2e=v\Delta t=1500\cdot4{,}0\cdot10^{-4}=0{,}60\ \mathrm{m}, $ e $e=0{,}30$ m. A resposta de 0,60 m corresponde ao percurso adicional completo, sem dividir pelo trajeto de ida e volta.