UFU 2016-2 — questão 11 de Física

Gabarito DCinemática — ondas sísmicas P e S e distância ao epicentroProcesso Seletivo 2016-2 · 1ª fase · Prova Objetiva · Tipo 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 11 de Física do UFU 2016-2

Enunciado em texto

Quando ocorrem terremotos, dois tipos de onda se propagam pela Terra: as primárias e as secundárias. Devido a suas características físicas e do meio onde se propagam, elas possuem velocidades diferentes, o que permite, por exemplo, obter o local de onde foi desencadeado o tremor, chamado de epicentro.

Considere uma situação em que ocorreu um terremoto e um aparelho detecta a passagem de uma onda primária às 18h42min20s e de uma secundária às 18h44min00s. A onda primária se propaga com velocidade constante de 8,0 Km/s, ao passo que a secundária se desloca com velocidade constante de 4,5 Km/s.

Com base em tais dados, estima-se que a distância do local onde estava o aparelho até o epicentro desse tremor é, aproximadamente, de:

A) 800 km

B) 350 km

C) 1.250 km

D) 1.030 km

(Enunciado: Processo Seletivo UFU 2016-2, 1ª fase — Universidade Federal de Uberlândia.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e à sua Diretoria de Processos Seletivos (DIRPS/UFU).

Resolução comentada

O que a questão pede: a distância até o epicentro, a partir do atraso entre a chegada da onda primária e a da secundária.

Passo 1 — o atraso. De 18h42min20s a 18h44min00s passam 1 min 40 s:

Δt=100 s\Delta t = 100\ \text{s}

Passo 2 — montar a equação. As duas ondas saem juntas do epicentro e percorrem a mesma distância dd, cada uma com velocidade constante. A secundária, mais lenta, gasta 100 s a mais:

d4,5−d8,0=100\frac{d}{4{,}5} - \frac{d}{8{,}0} = 100

Passo 3 — resolver (com dd em km e as velocidades em km/s). O mínimo múltiplo comum de 4,5 e 8 é 36:

8d−4,5d36=100\frac{8d - 4{,}5d}{36} = 100

3,5 d=3 6003{,}5\,d = 3\,600

d≈1 029 km≈1 030 kmd \approx 1\,029\ \text{km} \approx 1\,030\ \text{km}

Conferindo: a onda P leva 1029/8 ≈ 128,6 s e a S leva 1029/4,5 ≈ 228,6 s; a diferença é 100 s.

⚠️ A armadilha: multiplicar a diferença de velocidades pelo atraso: (8,0 − 4,5) × 100 = 350 km (alternativa B). Isso seria a distância entre as duas ondas depois de 100 s de viagem, e não a distância até o epicentro. O que é igual para as duas ondas é a distância, não o tempo.

A ideia em uma frase: as duas ondas percorrem a mesma distância; a diferença entre os tempos de viagem é o atraso medido no aparelho.

Resposta: alternativa D (cerca de 1.030 km).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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