Física: Um tremor no interior da Terra produz uma onda harmônica que se propaga uniformemente em todas as direções. Na superfície da Terra, a uma distância de r₁ = 6200 km do centro do planeta, a intensidade da onda é I₁ = 5,56 × 10⁵ W/m². A uma distância de r₂ = 1240 km do centro da Terra, a intensidade I₂ da onda pode ser escrita da forma: I₂ = I × 10⁵ W/m². Calcule I₂ e escreva, no campo de resposta abaixo, apenas o valor de I (sem a potência de 10 nem a unidade).

Questão

Um tremor no interior da Terra produz uma onda harmônica que se propaga uniformemente em todas as direções. Na superfície da Terra, a uma distância de r₁ = 6200 km do centro do planeta, a intensidade da onda é I₁ = 5,56 × 10⁵ W/m². A uma distância de r₂ = 1240 km do centro da Terra, a intensidade I₂ da onda pode ser escrita da forma: I₂ = I × 10⁵ W/m². Calcule I₂ e escreva, no campo de resposta abaixo, apenas o valor de I (sem a potência de 10 nem a unidade).

Resposta98%

139

Explicação

Como a onda se propaga uniformemente em todas as direções (fonte puntiforme), a intensidade varia com o inverso do quadrado da distância:

I1r2        I2I1=(r1r2)2I \propto \frac{1}{r^{2}} \;\;\Rightarrow\;\; \frac{I_{2}}{I_{1}}=\left(\frac{r_{1}}{r_{2}}\right)^{2}

Dados:

  • r1=6200kmr_{1}=6200\,\text{km}, I1=5,56×105W/m2I_{1}=5{,}56\times 10^{5}\,\text{W/m}^2
  • r2=1240kmr_{2}=1240\,\text{km}

Calculando a razão:

r1r2=62001240=5\frac{r_{1}}{r_{2}}=\frac{6200}{1240}=5

Logo,

I2=I152=5,56×10525=139×105W/m2I_{2}=I_{1}\cdot 5^{2}=5{,}56\times 10^{5}\cdot 25=139\times 10^{5}\,\text{W/m}^2

Como I2=I×105W/m2I_{2}=I\times 10^{5}\,\text{W/m}^2, então I=139I=139.

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