Questão 103 do Enem 2018: a frequência do sonorizador da rodovia

Enem 2018 · 2º dia · caderno azul · Física · Ondas e acústica

Nos outros cadernos: amarelo 117 · cinza 107 · rosa 123

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C 375 hertz.

O sonorizador é um dispositivo físico implantado sobre a superfície de uma rodovia de modo que provoque uma trepidação e ruído quando da passagem de um veículo sobre ele, alertando para uma situação atípica à frente, como obras, pedágios ou travessia de pedestres. Ao passar sobre os sonorizadores, a suspensão do veículo sofre vibrações que produzem ondas sonoras, resultando em um barulho peculiar. Considere um veículo que passe com velocidade constante igual a 108 km/h sobre um sonorizador cujas faixas são separadas por uma distância de 8 cm.

Disponível em: www.denatran.gov.br. Acesso em: 2 set. 2015 (adaptado).

A frequência da vibração do automóvel percebida pelo condutor durante a passagem nesse sonorizador é mais próxima de

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Quantas vezes por segundo a roda bate numa faixa do sonorizador.

Convertendo as unidades

v = 108\ \text{km/h} = \frac{108}{3{,}6} = 30\ \text{m/s} \qquad d = 8\ \text{cm} = 0{,}08\ \text{m}

Tempo entre duas faixas

O carro percorre 0,08 m de uma faixa à seguinte:

T = \frac{d}{v} = \frac{0{,}08}{30}\ \text{s}

Frequência

A frequência é o número de faixas por segundo:

f = \frac{1}{T} = \frac{v}{d} = \frac{30}{0{,}08} = 375\ \text{Hz}

É a mesma relação $v = \lambda f$ das ondas: a distância entre faixas faz o papel do comprimento de onda.

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

A
8,6 é 108 × 0,08: multiplica velocidade por distância em vez de dividir. (18,2% marcaram)
B
Foi a mais marcada. É 108 ÷ 8, sem converter nenhuma unidade: km/h dividido por cm não dá hertz. (34,1% marcaram)
D
É 108 ÷ 0,08: converte a distância para metros, mas deixa a velocidade em km/h. (17,6% marcaram)
E
É 108 × 3,6 ÷ 0,08: multiplica por 3,6 em vez de dividir ao passar de km/h para m/s. (6,7% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 3.905.085 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 643 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 25ª 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.

Acertaram23%dos candidatos marcaram a C

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

Como os candidatos responderam

A18,2%
B34,1% mais marcada
C23% ✓ gabarito
D17,6%
E6,7%

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50020,2%
500 a 60020,6%
600 a 70045,7%
700 ou mais93,8%

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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Fenômenos Ondulatórios

Cuba d’água, corda, tubo, taça quebrando com som e fone que cancela ruído.

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