Em uma demonstração de Física, uma sirene instalada em uma motocicleta emite som com frequência constante de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma demonstração de Física, uma sirene instalada em uma motocicleta emite som com frequência constante de 600 Hz. Um observador permanece parado em relação à rua. Quando a motocicleta se aproxima, o observador registra uma frequência de 660 Hz; depois que ela passa e se afasta, registra 540 Hz. Considere que o ar está em repouso e que a velocidade de propagação do som nesse meio não se altera durante o experimento. Com base nos dados do experimento, qual conclusão explica corretamente a relação entre o movimento da fonte sonora e a frequência percebida pelo observador durante a aproximação?
- A) A amplitude percebida pelo observador aumenta.
- B) A frequência percebida pelo observador diminui.
- C) A frequência percebida pelo observador aumenta.
- D) A velocidade de propagação do som aumenta.
- E) A frequência percebida pelo observador permanece constante.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Trata-se do efeito Doppler, em que o movimento relativo entre fonte sonora e observador altera a frequência percebida, sem alterar a frequência emitida pela fonte. Passo 2: A sirene emite 600 Hz. Quando a motocicleta se aproxima, o observador registra 660 Hz, que é maior que 600 Hz. Passo 3: Como a frequência emitida não muda e a velocidade do som no ar é constante, a única explicação compatível com os dados é que a aproximação da fonte aumenta a frequência percebida. Passo 4: Após a passagem, quando a fonte se afasta, a frequência cai para 540 Hz, o que confirma a relação: aproximação aumenta a frequência e afastamento a diminui. Passo 5: Alternativa A está errada, pois o experimento fornece apenas dados de frequência e nada indica variação de amplitude. Passo 6: Alternativa B está errada, pois a diminuição da frequência ocorre no afastamento (540 Hz), não na aproximação. Passo 7: Alternativa D está errada, pois o enunciado afirma que a velocidade de propagação do som não se altera. Passo 8: Alternativa E está errada, pois a frequência percebida muda de 600 Hz para 660 Hz durante a aproximação. Passo 9: Conclui-se que a alternativa correta é a C, em concordância com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere como a frequência percebida muda com o movimento da fonte sonora.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a variação de intensidade ou volume do som, que é percebida ao se aproximar da fonte, à ideia de mudança de amplitude, trocando amplitude por frequência.
O aluno inverte o sentido do efeito, supondo que a frequência diminui na aproximação, ou lê o dado de 540 Hz como se fosse o de aproximação.
Por que engana: Confundir o efeito do movimento da fonte sonora em direção ao ouvinte, pensando que a frequência diminui ou permanece constante.
Quando a fonte sonora se aproxima do observador, as frentes de onda chegam com maior frequência, produzindo o aumento da frequência percebida, característico do Efeito Doppler. No experimento, a frequência passa de 600 Hz, emitida pela sirene, para 660 Hz, percebida durante a aproximação. A velocidade de propagação do som no ar permanece constante; o que se altera é a frequência com que as ondas chegam ao observador.
O aluno acredita que o movimento da fonte altera a velocidade do som no ar, quando, pelo princípio do efeito Doppler, a velocidade de propagação depende do meio e não da fonte.
O aluno considera que, como a fonte emite sempre 600 Hz, o observador também deveria perceber sempre essa frequência, ignorando o movimento relativo entre fonte e observador.
Raio-X da questão
Efeito Doppler e frequência
avaliacao
frequencia do som · movimento relativo fonte ouvinte
Revisar o conceito de Efeito Doppler e suas aplicações em som.
Confundir o efeito do movimento da fonte sonora em direção ao ouvinte, pensando que a frequência diminui ou permanece constante.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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