Questão 46 · Física: Ondulatória e acústica
Christiaan Huygens, em 1656, criou o relógio de pêndulo. Nesse dispositivo, a pontualidade baseia-se na regularidade das pequenas oscilações do pêndulo. Para manter a precisão desse relógio, diversos problemas foram contornados. Por exemplo, a haste passou por ajustes até que, no início do século XX, houve uma inovação, que foi sua fabricação usando uma liga metálica que se comporta regularmente em um largo intervalo de temperaturas.
YODER, J. G. Unrolling Time: Christiaan Huygens and the mathematization of nature. Cambridge: Cambridge University Press, 2004 (adaptado).
Desprezando a presença de forças dissipativas e considerando a aceleração da gravidade constante, para que esse tipo de relógio realize corretamente a contagem do tempo, é necessário que o(a)
- A) comprimento da haste seja mantido constante.
- B) massa do corpo suspenso pela haste seja pequena.
- C) material da haste possua alta condutividade térmica.
- D) amplitude da oscilação seja constante a qualquer temperatura.
- E) energia potencial gravitacional do corpo suspenso se mantenha constante.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: A
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2014).
Comentário
Gabarito: A.
O período de um pêndulo simples é dado por T = 2π√(L/g), em que L é o comprimento da haste e g a aceleração da gravidade. Como o texto considera g constante e não há dissipação, o tempo de oscilação depende apenas de L. Para que o relógio marque o tempo corretamente, o comprimento da haste precisa ser mantido constante. Por isso, a liga metálica que se dilata pouco em uma ampla faixa de temperatura foi uma inovação decisiva.
- (B) Errada: no pêndulo simples, o período não depende da massa do corpo suspenso.
- (C) Errada: a condutividade térmica não é o fator que regula o período; o problema é a dilatação.
- (D) Errada: para pequenas oscilações, o período é praticamente independente da amplitude; ela não precisa ser constante por si só.
- (E) Errada: a energia potencial varia continuamente durante a oscilação; não precisa se manter constante.
Dica Enem: em pêndulos, a fórmula T = 2π√(L/g) resolve quase tudo. Se a questão pede o que garante a regularidade do período, pense no comprimento da haste e não em massa ou amplitude.
Fundamentos: Período do pêndulo simples: T = 2π√(L/g) · Dilatação térmica e variação do comprimento · Oscilações de pequena amplitude
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 2014 (Enem — 1º dia (Ciências Humanas e suas Tecnologias e Ciências da Natureza e suas Tecnologias)), questão 46, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.