Questão 99 · Física: Ondulatória e acústica
Uma ambulância em alta velocidade com a sirene ligada desloca-se em direção a um radar operado por uma pessoa. O radar emite ondas de rádio com frequência f₀ que são refletidas pela dianteira da ambulância, retornando para o detector com frequência f_r. A percepção do operador do radar, em relação ao som emitido pela sirene, é de que este se altera à medida que a ambulância se aproxima ou se afasta.
Durante a aproximação, como o operador percebe o som da sirene e qual é a relação entre as frequências f_r e f₀ medidas pelo radar?
- A) Mais grave do que o som emitido e f_r < f₀.
- B) Mais agudo do que o som emitido e f_r < f₀.
- C) Mais agudo do que o som emitido e f_r = f₀.
- D) Mais agudo do que o som emitido e f_r > f₀.
- E) Mais grave do que o som emitido e f_r > f₀.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: D
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2024).
Comentário
Gabarito: D.
A sirene da ambulância se aproxima do operador, e a onda sonora fica comprimida à frente da fonte. Quando a fonte se aproxima, o ouvinte percebe frequência maior, ou seja, um som mais agudo do que o emitido. Esse é o efeito Doppler.
O radar envia ondas de frequência f₀ que são refletidas pela dianteira da ambulância. Como o carro se aproxima do radar, a frente de onda refletida chega mais comprimida, e o detector recebe uma frequência f_r maior do que f₀. Resumindo: o som fica mais agudo para o operador, e f_r > f₀.
Por que as outras estão erradas:
- A) o som não fica mais grave na aproximação, e f_r não é menor que f₀.
- B) o som fica mais agudo, mas f_r não é menor que f₀; a frequência refletida aumenta na aproximação.
- C) o som fica mais agudo, mas f_r não é igual a f₀, porque o movimento do carro altera a frequência refletida.
- E) na aproximação o som fica mais agudo, e não mais grave.
Dica Enem: em efeito Doppler, aproximação aumenta a frequência percebida e afastamento a diminui. Como o radar recebe a onda refletida por um objeto que se move, a mudança acontece duas vezes, o que facilita a conclusão de que f_r é maior que f₀ na aproximação.
Fundamentos: Efeito Doppler · Frequência percebida na aproximação e no afastamento de uma fonte · Ondas de rádio refletidas por alvo em movimento
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 2024 (Enem — 2º dia (Ciências da Natureza e suas Tecnologias e Matemática e suas Tecnologias)), questão 99, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.