Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 49 do Enem 2014 (reaplicação): a força que sustenta um objeto na levitação acústica

Enem 2014 (reaplicação) · 1º dia · caderno branco · Física · Ondas e acústica

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E diferença de pressão dos sons emitido e refletido aplicada no objeto.

O fenômeno da levitação de corpos ocorre, na Terra, quando a força gravitacional é equilibrada, fazendo com que um objeto paire no ar. O som pode fazer objetos levitarem, fenômeno chamado de levitação acústica. Um levitador acústico deve conter um transdutor, que é uma superfície vibratória que emite o som, e um refletor. Ambos têm superfícies côncavas para focalizar o som, conforme a ilustração.

Um refletor côncavo em cima e um transdutor côncavo embaixo; entre eles, um objeto em levitação; uma seta indica a gravidade para baixo

Disponível em: http://ciencia.hsw.uol.com.br. Acesso em: 28 fev. 2012 (adaptado).

Para que haja a levitação indicada na figura, a força que equilibra o peso do objeto deve ser decorrente da

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

De onde vem a força que segura o objeto no ar.

O som é uma onda de pressão

Uma onda sonora é uma sequência de compressões e rarefações do ar: ela exerce pressão sobre o que encontra.

O papel do refletor

O som emitido pelo transdutor sobe e é refletido de volta. As duas ondas se sobrepõem e formam regiões fixas de pressão alta e baixa (onda estacionária). O objeto fica num ponto onde a pressão empurrando para cima é maior que a empurrando para baixo: essa diferença de pressão equilibra o peso.

Alternativa E.

E Gabarito: alternativa E

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    O transdutor não toca o objeto.

  • B

    O objeto não precisa vibrar na mesma frequência do som para levitar.

  • C

    Considera só o som emitido; a levitação depende também do som refletido.

  • D

    Interferência destrutiva não anula o peso do objeto.

Raio-X da questão

Dados oficiais do Inep. Os microdados desta aplicação não trazem as respostas dos candidatos, então aparecem só a dificuldade pela TRI e a habilidade avaliada.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 741 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 3ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
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