Um tubo aberto em ambas as extremidades tem comprimento L = 0,75 m a T = 20 °C. Calcule a frequência do 3º…
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
Um tubo aberto em ambas as extremidades tem comprimento L = 0,75 m a T = 20 °C. Calcule a frequência do 3º harmônico (n = 3). Use v = 331 + 0,6·T (m/s) e fn = n·v/(2L).
- A) f3 = 1.200 Hz
- B) f3 = 500 Hz
- C) f3 = 6,86×10² Hz (˜686 Hz), usando v = 343 m/s.
- D) f3 = 400 Hz
- E) f3 = 850 Hz
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcule a velocidade do som a 20 °C com a fórmula dada: v = 331 + 0,6·20 = 331 + 12 = 343 m/s. Passo 2: Aplique a fórmula do tubo aberto nos dois extremos, fn = n·v/(2L), com n = 3 e L = 0,75 m. Passo 3: Substitua os valores: f3 = 3·343/(2·0,75) = 1029/1,5 = 686 Hz, ou seja, 6,86×10² Hz. Passo 4: Compare com o gabarito oficial. A alternativa C traz exatamente 686 Hz com v = 343 m/s, então o gabarito está correto e coincide com a resolução independente. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A (1.200 Hz) e E (850 Hz) não resultam de nenhuma aplicação correta da fórmula com os dados do enunciado; B (500 Hz) e D (400 Hz) também ficam longe do valor obtido pela fórmula, indicando erro de cálculo ou de método.
💡 Dica: Calcule a velocidade do som e depois a frequência.
Alternativa por alternativa
Provavelmente o aluno errou no cálculo do numerador ou do denominador, ou trocou a multiplicação por n por outra operação, chegando a um valor alto demais para um harmônico desse tubo.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da frequência do harmônico, utilizando valores incorretos para a velocidade do som ou o comprimento do tubo.
O aluno pode ter arredondado a velocidade de forma inadequada ou dividido por um fator errado (por exemplo, por L sem o 2 ou por 2L sem multiplicar por n), obtendo um valor próximo de 500 Hz.
v=331+0,6·20=343 m/s; fn = n·v/(2L) ? f3 = 3·343/(2·0,75) = 686 Hz.
O aluno provavelmente aplicou a fórmula com um erro de substituição ou de ordem das operações, como usar um fator de correção indevido no numerador ou no denominador, chegando a 400 Hz.
O aluno pode ter misturado as fórmulas de tubo aberto e de tubo fechado ou usado um valor de velocidade sem relação com a temperatura dada, resultando em um valor alto e inconsistente.
Raio-X da questão
frequência do harmônico
avaliacao
cálculo de frequência · ondas sonoras
Revisar a fórmula da frequência em tubos sonoros.
O aluno pode confundir a fórmula da frequência do harmônico, utilizando valores incorretos para a velocidade do som ou o comprimento do tubo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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