Em uma atividade experimental, estudantes posicionaram um sensor a diferentes distâncias de uma fonte sonora…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade experimental, estudantes posicionaram um sensor a diferentes distâncias de uma fonte sonora pontual, mantendo a potência da fonte e as condições do ambiente constantes. Os valores registrados foram: a 1 m da fonte, intensidade de 80 unidades; a 2 m, intensidade de 20 unidades; e a 4 m, intensidade de 5 unidades. Desprezando a absorção do som pelo ar, os dados foram analisados para identificar a relação entre a intensidade sonora e a distância até a fonte. Com base nos dados do experimento, como varia a intensidade sonora à medida que a distância até a fonte aumenta?
- A) Diminui inversamente com o quadrado da distância.
- B) Aumenta proporcionalmente à distância.
- C) Permanece constante em qualquer distância.
- D) Diminui proporcionalmente à distância.
- E) Diminui pela metade a cada metro.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Observe como a intensidade muda entre os pontos registrados. De 1 m para 2 m, a distância dobra e a intensidade cai de 80 para 20, ou seja, fica 4 vezes menor. Passo 2: Teste a hipótese de proporcionalidade inversa ao quadrado da distância. Se a intensidade fosse igual a k/d^2, teríamos k = 80 × 1^2 = 80. A 2 m, 80/2^2 = 80/4 = 20, que confere com o dado. A 4 m, 80/4^2 = 80/16 = 5, que também confere com o dado. Passo 3: Conclusão: a intensidade sonora diminui inversamente com o quadrado da distância, o que é a alternativa A. Passo 4: Por que as outras estão erradas: a alternativa B está errada porque a intensidade cai, em vez de aumentar, quando a distância cresce. A alternativa C está errada porque a intensidade varia de 80 para 5 unidades ao longo das medições. A alternativa D está errada porque a queda não é proporcional à distância: dobrar a distância não reduz a intensidade pela metade (de 80 para 20 a queda é de um quarto). A alternativa E está errada porque, de 1 m para 2 m, a intensidade não cai pela metade (80 para 20), e a relação não se repete como redução fixa por metro. Passo 5: Gabarito oficial confirmado, pois os dados seguem a lei do inverso do quadrado da distância.
💡 Dica: Analise a relação entre distância e intensidade no gráfico apresentado.
Alternativa por alternativa
Quando a distância passa de 1 m para 2 m, ela dobra, enquanto a intensidade passa de 80 para 20 unidades, ou seja, torna-se quatro vezes menor. Quando a distância passa de 1 m para 4 m, ela quadruplica, enquanto a intensidade torna-se 16 vezes menor. Portanto, a intensidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância.
O aluno pode ter associado a ideia de que objetos mais distantes recebem mais som ou confundiu a variação dos dados com um crescimento, sem comparar os valores registrados.
O aluno pode ter supostamente pensado que, com a potência da fonte constante, a intensidade também deveria ser constante, ignorando que a energia se espalha por uma área maior à medida que a distância aumenta.
O aluno pode ter imaginado uma relação direta entre a queda da intensidade e a distância, supondo que dobrar a distância reduz a intensidade pela metade, sem testar os dados.
O aluno pode ter generalizado um padrão de redução pela metade sem verificar os dados, já que de 1 m para 2 m a intensidade cai para um quarto (80 para 20), e não para a metade.
Raio-X da questão
intensidade do som
avaliacao
intensidade do som · gráficos de funções
Revisar a relação entre intensidade sonora e distância da fonte.
Confundir a relação entre distância e intensidade, pensando que a intensidade aumenta com a distância em vez de diminuir.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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