Questão 134 do Enem 2022: a distância do barco à geleira pelo atraso do som

Enem 2022 · 2º dia · caderno azul · Física · Ondas e acústica

Nos outros cadernos: amarelo 95 · cinza 92 · rosa 124

Só quer conferir? Ver o gabarito

D 5 240.

O sinal sonoro oriundo da queda de um grande bloco de gelo de uma geleira é detectado por dois dispositivos situados em um barco, sendo que o detector A está imerso em água e o B, na proa da embarcação. Sabe-se que a velocidade do som na água é de 1 540 m/s e no ar é de 340 m/s.

Barco a uma distância L de uma geleira que está desmoronando; o detector A fica embaixo d'água e o B, na proa, no ar

Os gráficos indicam, em tempo real, o sinal sonoro detectado pelos dois dispositivos, os quais foram ligados simultaneamente em um instante anterior à queda do bloco de gelo. Ao comparar pontos correspondentes desse sinal em cada dispositivo, é possível obter informações sobre a onda sonora.

Dois gráficos do sinal pelo tempo, de 208 s a 244 s: no detector A o sinal aparece por volta de 214 s a 226 s; no detector B, o mesmo formato aparece cerca de 12 s depois

A distância L, em metro, entre o barco e a geleira é mais próxima de

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

Uma observação sobre esta questão

O Inep tirou esta questão do cálculo da nota por um critério técnico da TRI. Ela tem gabarito oficial e a resolução abaixo vale normalmente; só não contou pontos para ninguém.

O que a questão pede

A distância L, usando o atraso entre o som que chega pela água e o que chega pelo ar.

1. O atraso pelo gráfico

O mesmo sinal aparece no detector B (ar) cerca de 12 s depois do detector A (água). Não sabemos quando o bloco caiu, mas sabemos a diferença entre as chegadas.

2. Equação do atraso

O som percorre a mesma distância L nos dois meios:

\frac{L}{340} - \frac{L}{1\,540} = 12

L \cdot \frac{1\,540 - 340}{340 \cdot 1\,540} = 12 \quad\Rightarrow\quad L = \frac{12 \cdot 523\,600}{1\,200} \approx 5\,236 \text{ m}

Cerca de 5,2 km.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Multiplica a velocidade na água pelo instante lido no gráfico (1 540 · 220). Mas os detectores foram ligados antes da queda: o instante no gráfico não é o tempo de viagem do som. (10% marcaram)
B
Mesmo erro da A, com o ar: 340 · 232. O tempo no gráfico não é contado a partir da queda. (25,6% marcaram)
C
Foi a mais marcada. Multiplica a diferença das velocidades pelo atraso (1 200 · 12). Mas o atraso vem da diferença dos tempos de viagem, que se calcula com L ÷ v em cada meio. (30,9% marcaram)
E
Não sai de uma conta coerente com os dados. (7% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.352.359 candidatos que fizeram a prova.

O Inep tirou esta questão do cálculo da nota (blg não rodou): ela continua com gabarito, mas acertar ou errar não mudou a nota de ninguém. Por isso ela não tem parâmetros da TRI.

Acertaram26%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

A10%
B25,6%
C30,9% mais marcada
D26% ✓ gabarito
E7%

Em branco: 0,4% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50027,7%
500 a 60024,8%
600 a 70019,9%
700 ou mais24,2%

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.

Simulador grátis

Fenômenos Ondulatórios

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

Abrir simulador →

Mandar no WhatsApp