Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 92 do Enem 2021: frequência e velocidade do som no sino dos ventos

Enem 2021 · 2º dia · caderno azul · Física · Ondas e acústica

Nos outros cadernos: amarelo 134 · rosa 96 · cinza 102

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D f₁ > f₂ e v₁ = v₂.

O sino dos ventos é composto por várias barras metálicas de mesmo material e espessura, mas de comprimentos diferentes, conforme a figura.

Sino dos ventos com barras metálicas penduradas; uma seta indica uma barra curta (comprimento 1) e outra seta indica uma barra longa (comprimento 2)

Considere f₁ e v₁, respectivamente, como a frequência fundamental e a velocidade de propagação do som emitido pela barra de menor comprimento, e f₂ e v₂ são essas mesmas grandezas para o som emitido pela barra de maior comprimento.

As relações entre as frequências fundamentais e entre as velocidades de propagação são, respectivamente,

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Comparar a frequência e a velocidade do som produzido pela barra curta (1) e pela barra longa (2).

Frequência

Na vibração fundamental, a barra mais curta tem um comprimento de onda menor e vibra mais rápido: o som é mais agudo. Por isso:

f1>f2f_1 > f_2

Velocidade

A velocidade de uma onda depende do meio em que ela se propaga. O som das duas barras chega até nós pelo mesmo ar, nas mesmas condições:

v1=v2v_1 = v_2

O que muda de uma barra para a outra é a frequência (e o comprimento de onda), e não a velocidade.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Inverte a frequência (a barra curta é a mais aguda) e ainda dá velocidades diferentes para o som no mesmo ar. (18,6% marcaram)

  • B

    Acerta as velocidades iguais, mas inverte as frequências: a barra mais curta vibra mais rápido. (17,4% marcaram)

  • C

    Foi a mais marcada. Inverte as frequências e dá velocidades diferentes. A velocidade do som depende do meio (o ar), e não de qual barra o produziu. (27,6% marcaram)

  • E

    Acerta a frequência, mas a velocidade do som não muda de uma barra para a outra: as duas ondas viajam no mesmo ar. (15,4% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.179.139 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 666 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 20ª mais difícil de 44 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.
Acertaram20,8%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
  • A18,6%
  • B17,4%
  • C27,6% mais marcada
  • D20,8% ✓ gabarito
  • E15,4%

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

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50018,4%
  • 500 a 60018,1%
  • 600 a 70037,2%
  • 700 ou mais77,7%

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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