Questão 54 · Física: Ondulatória e acústica
Em um dia de chuva muito forte, constatou-se uma goteira sobre o centro de uma piscina coberta, formando um padrão de ondas circulares. Nessa situação, observou-se que caíam duas gotas a cada segundo. A distância entre duas cristas consecutivas era de 25 cm e cada uma delas se aproximava da borda da piscina com velocidade de 1,0 m/s. Após algum tempo a chuva diminuiu e a goteira passou a cair uma vez por segundo.
Com a diminuição da chuva, a distância entre as cristas e a velocidade de propagação da onda se tornaram, respectivamemente,
- A) maior que 25 cm e maior que 1,0 m/s.
- B) maior que 25 cm e igual a 1,0 m/s.
- C) menor que 25 cm e menor que 1,0 m/s.
- D) menor que 25 cm e igual a 1,0 m/s.
- E) igual a 25 cm e igual a 1,0 m/s.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: B
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2012).
Comentário
Gabarito: B.
A velocidade de propagação de uma onda depende apenas do meio em que ela se propaga. Como a água da piscina não muda, a velocidade continua igual a 1,0 m/s.
A frequência da onda é o número de gotas por segundo: caía duas gotas por segundo e passou a cair uma gota por segundo, ou seja, a frequência caiu pela metade. Como a relação é λ = v/f, com v constante, quando f diminui, o comprimento de onda λ, que é a distância entre cristas, aumenta. A distância fica maior que 25 cm, alternativa B.
Conceito cobrado: ondulatória, relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda (v = λ · f).
Por que as outras estão erradas:
- (A) A velocidade não muda, pois depende do meio, e não da frequência das gotas.
- (C), (D) e (E) afirmam que a distância diminui ou permanece igual, o que contraria a relação λ = v/f com frequência menor.
Observação: os números do enunciado não são exatamente compatíveis com λ = v/f (com v = 1,0 m/s e f = 2 Hz, λ seria 50 cm). A lógica da questão, porém, é a mesma: velocidade constante e frequência menor implicam distância maior entre cristas.
Dica Enem: em ondas, lembre-se de que a velocidade depende do meio. Quando a frequência cai, o comprimento de onda aumenta.
Fundamentos: Ondulatória: v = λ · f · Velocidade de onda depende do meio · Relação inversa entre frequência e comprimento de onda
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova INEP ENEM 2012 (Enem — 1º dia (Ciências Humanas e suas Tecnologias e Ciências da Natureza e suas Tecnologias)), questão 54, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.