Questão 107 do Enem 2017 PPL: a frequência do sinal na tela do osciloscópio

Enem 2017 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Ondas e acústica

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E 125 Hz.

O osciloscópio é um instrumento que permite observar uma diferença de potencial (ddp) em um circuito elétrico em função do tempo ou em função de outra ddp. A leitura do sinal é feita em uma tela sob a forma de um gráfico tensão × tempo.

Gráfico de ddp (V) de −200 a 200 contra tempo (ms) de 0 a 10: uma senoide de amplitude 150 V que começa perto de 100 V, desce até o vale de −150 V em cerca de 3 ms, sobe até o pico de 150 V em cerca de 7 ms e desce até cerca de −110 V em 10 ms

BOMFIM, M. Disponível em: www.ufpr.br. Acesso em: 14 ago. 2012 (adaptado).

A frequência de oscilação do circuito elétrico estudado é mais próxima de

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A frequência do sinal mostrado no gráfico.

Medindo o período

No gráfico:

o vale (−150 V) fica em cerca de 3 ms;
o pico (+150 V) fica em cerca de 7 ms.

Do vale ao pico passa meio período:

\frac{T}{2} \approx 7 - 3 = 4\ \text{ms} \quad\Rightarrow\quad T \approx 8\ \text{ms}

Frequência

f = \frac{1}{T} = \frac{1}{0{,}008\ \text{s}} = 125\ \text{Hz}

Alternativa E.

E Gabarito: alternativa E

Por que as outras alternativas estão erradas

A
300 Hz corresponderia a um período de cerca de 3,3 ms: menos de meia oscilação na tela.
B
250 Hz tomaria os 4 ms entre o vale e o pico como período inteiro, mas isso é só meio período.
C
200 Hz corresponde a 5 ms de período: usa a marca de 5 ms do eixo, sem medir a onda.
D
150 Hz confunde a frequência com a amplitude (150 V).

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 TRIMédiaParâmetro B: 677 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 8ª 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.

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

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Fenômenos Ondulatórios

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