Questão 46 do Enem 2014: o que o relógio de pêndulo precisa manter constante

Enem 2014 · 1º dia · caderno azul · Física · Ondas e acústica

Nos outros cadernos: amarelo 83 · branco 55 · rosa 70

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A comprimento da haste seja mantido constante.

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)

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O que precisa ficar constante para o relógio de pêndulo marcar o tempo certo.

O período do pêndulo

Para pequenas oscilações:

T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}

Com g constante, o período depende só do comprimento L. Não depende da massa nem da amplitude.

O problema da temperatura

Uma haste comum dilata no calor e contrai no frio. L muda, o período muda, e o relógio adianta ou atrasa. Por isso a inovação foi uma liga que quase não dilata: ela mantém o comprimento constante.

Alternativa A.

A Gabarito: alternativa A

Por que as outras alternativas estão erradas

B
O período do pêndulo simples não depende da massa. (9,2% marcaram)
C
Conduzir bem o calor não impede a haste de dilatar. (14,6% marcaram)
D
Foi a mais marcada. Para pequenas oscilações, o período não depende da amplitude. (33,1% marcaram)
E
A energia potencial varia o tempo todo durante a oscilação; isso é normal. (27,5% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 6.162.748 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 693 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 13ª mais difícil de 43 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.

Acertaram15,3%dos candidatos marcaram a A

Habilidade 1 · Competência 1Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.

Como os candidatos responderam

A15,3% ✓ gabarito
B9,2%
C14,6%
D33,1% mais marcada
E27,5%

Em branco: 0,2% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50015,8%
500 a 60012%
600 a 70022,1%
700 ou mais67,3%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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