Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 49 do Enem 2016: o gráfico da frequência da sirene que passa

Enem 2016 · 1º dia · caderno azul · Física · Ondas e acústica

Nos outros cadernos: amarelo 46 · branco 86 · rosa 48

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D Gráfico de fO(t): começa acima de fA, constante, cai ao passar e termina abaixo de fA

Uma ambulância A em movimento retilíneo e uniforme aproxima-se de um observador O, em repouso. A sirene emite um som de frequência constante fA. O desenho ilustra as frentes de onda do som emitido pela ambulância. O observador possui um detector que consegue registrar, no esboço de um gráfico, a frequência da onda sonora detectada em função do tempo fO(t), antes e depois da passagem da ambulância por ele.

Frentes de onda circulares, mais próximas umas das outras na frente da ambulância A, que se move para a direita, e mais espaçadas atrás. O observador O está à frente e um pouco abaixo

Qual esboço gráfico representa a frequência fO(t) detectada pelo observador?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Como varia a frequência que o observador percebe antes, durante e depois da passagem da ambulância.

Efeito Doppler

Quando a fonte se aproxima, as frentes de onda chegam “comprimidas” (mais próximas, como mostra o desenho à frente da ambulância): o observador percebe frequência maior que fA. Quando a fonte se afasta, as frentes chegam espaçadas: frequência menor que fA.

O gráfico

  • Antes de passar: a ambulância vem com velocidade constante, então a frequência percebida é constante e acima de fA.
  • Na passagem: a frequência cai rapidamente.
  • Depois: constante e abaixo de fA.

É o “iiiiii-ooooo” típico da sirene passando. O gráfico D mostra exatamente essa queda.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Foi a mais marcada. A frequência percebida não oscila: ela só muda quando a ambulância passa de "chegando" para "indo embora". (31,5% marcaram)

  • B

    Antes de a ambulância passar, a frequência percebida já é maior que fA, não igual. E depois fica menor, não volta a fA. (26,7% marcaram)

  • C

    Inverte o efeito: ao se aproximar, a frequência percebida é maior, não menor. (11,2% marcaram)

  • E

    Sem movimento relativo a frequência seria fA. Mas a ambulância se move em relação ao observador. (10,1% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 5.839.104 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 720 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 5ª 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.
Acertaram20,2%dos candidatos marcaram a D
Habilidade 1 · Competência 1Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.
Como os candidatos responderam
  • A31,5% mais marcada
  • B26,7%
  • C11,2%
  • D20,2% ✓ gabarito
  • E10,1%

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

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50021,7%
  • 500 a 60016,1%
  • 600 a 70018%
  • 700 ou mais50,7%

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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Efeito Doppler

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