Question

Deixou-se cair uma pedra em poço de 405 m de profundidade. Supondo que a velocidade do som seja de 324 m/s, depois de quanto tempo se ouvirá o choque da pedra no fundo?

Answer 1

Primeiro calcula-se o tempo que a pedra levará para chegar até o fundo:
- Equação horária dos espaços: Δs = Vo . t + at²/2

Δs - Distância a ser percorrida = 405m
Vo - Velocidade inicial = 0, pois ela estava parada
a - Aceleração = 10 m/s² (gravidade) 
t - Tempo =  O que precisa ser descoberto

405 = 0.t + 10.t²/2   >   405 = 5t²   >   81 = t²   >   t = √81   >   t = 9s 
Ou seja, levou 9 segundos para a pedra chegar até o chão.

Agora precisa-se calcular o tempo que o som levará para chegar até à superfície. O som tem velocidade constante, portanto é um MRU, movimento retilíneo uniforme (sem aceleração).
Movimentos sem aceleração podem ser calculados pela fórmula da velocidade média: V = Δs / Δt 

V = Velocidade = 324 m/s
Δt = Variação de tempo = O que precisa ser descoberto
Δs = Variação da distância = 405m

324 = 405 / Δt    >   324.Δt = 405   >    Δt = 405/324    >    Δt= 1,25s
Ou seja, o som demora 1,25 segundos para chegar à superfície

Tempo total = Tempo da queda + Tempo do som à superfície 
Tempo total = 9s + 1,25s    
Tempo total = 10,25 segundos