Em uma apresentação musical ao ar livre, uma guitarra emite uma nota de frequência igual a 520 Hz. O…
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 apresentação musical ao ar livre, uma guitarra emite uma nota de frequência igual a 520 Hz. O guitarrista desloca-se em linha reta em direção a um público parado, com velocidade constante de 10 m/s. Considere a velocidade do som no ar igual a 343 m/s e despreze efeitos de vento, reflexão e movimento do público. Com base nessa situação, qual é aproximadamente a frequência da nota percebida pelo público?
- A) Aproximadamente 520 Hz
- B) Aproximadamente 536 Hz
- C) Aproximadamente 535 Hz
- D) Aproximadamente 568 Hz
- E) Aproximadamente 505 Hz
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identificar o fenômeno. A guitarra é a fonte sonora e se aproxima do público parado, então ocorre o efeito Doppler: a frequência percebida é maior que a emitida, pois as ondas sonoras ficam mais comprimidas à frente da fonte.
- Escrever a fórmula. Para fonte que se aproxima de observador parado, f' = f x v / (v - vs), em que f = 520 Hz é a frequência emitida, v = 343 m/s é a velocidade do som e vs = 10 m/s é a velocidade da fonte.
- Substituir os valores. f' = 520 x 343 / (343 - 10) = 520 x 343 / 333 = 178360 / 333, que resulta em aproximadamente 535,6 Hz.
- Arredondar. 535,6 Hz arredondado para o inteiro mais próximo é 536 Hz, o que corresponde à alternativa B. Assim, o gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas. A) 520 Hz ignora o efeito Doppler, o que só ocorreria se a fonte estivesse parada. C) 535 Hz está próximo, mas é um arredondamento por truncamento, enquanto o valor correto arredondado é 536 Hz. D) 568 Hz é grande demais para o deslocamento de 10 m/s e não corresponde ao cálculo da fórmula. E) 505 Hz corresponderia a uma fonte que se afasta do público, com o sinal invertido no denominador.
💡 Dica: Aplique a fórmula do efeito Doppler para calcular a frequência percebida.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a frequência percebida é igual à emitida, ignorando que o movimento da fonte em direção ao público altera a frequência percebida.
Como a fonte sonora se aproxima de observadores parados, a frequência percebida é dada por f' = f · v/(v − vf), em que f = 520 Hz, v = 343 m/s e vf = 10 m/s. Assim, f' = 520 · 343/(343 − 10) = 520 · 343/333 ≈ 535,6 Hz. Portanto, a frequência percebida é aproximadamente 536 Hz.
O aluno aplica a fórmula corretamente, mas trunca o resultado (535,6 Hz vira 535 Hz) em vez de arredondar para 536 Hz.
Por que engana: Confundir a frequência emitida com a frequência percebida, não considerando a velocidade do som e a movimentação da fonte sonora.
O aluno erra no cálculo ou na montagem da fração, obtendo um fator de aumento muito maior que 343/333, como se a velocidade da fonte fosse tratada com valor exagerado no denominador.
O aluno inverte o sinal da velocidade da fonte, tratando-a como se estivesse se afastando do público, e calcula 520 x 333/343, que dá cerca de 505 Hz.
Raio-X da questão
efeito Doppler
avaliacao
efeito Doppler · frequencia sonora
Revisar a fórmula do efeito Doppler para ondas sonoras.
Confundir a frequência emitida com a frequência percebida, não considerando a velocidade do som e a movimentação da fonte sonora.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
Questões parecidas com resolução
- Durante uma campanha de segurança no trânsito, uma equipe utiliza um carro com uma sirene que emite som de frequência…
- Durante uma atividade de Física, estudantes analisam o som produzido por um alto-falante fixo em um túnel de vento. O…
- Durante uma atividade de monitoramento sonoro em uma avenida brasileira, um observador permanece parado em relação ao…
- Em um ensaio acústico, um emissor instalado em uma plataforma móvel mantém uma buzina em 510 Hz e passa por um microfone…
- Durante uma atividade de Física, uma estudante posicionou-se parada em relação à rua enquanto um automóvel equipado com…
- Um dançarino caminha em direção a uma coluna de som emitindo f_s = 440 Hz com velocidade v_d = 2,0 m/s. Considerando o…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog