Um tubo cilíndrico com uma extremidade fechada e outra aberta tem comprimento L = 0,85 m a T = 20 °C…
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
Um tubo cilíndrico com uma extremidade fechada e outra aberta tem comprimento L = 0,85 m a T = 20 °C. Considerando v = 343 m/s, calcule a frequência fundamental f1. Use f1 = v/(4·L). Apresente o resultado em Hz (SI).
- A) f1 = 1,01×10^2 Hz (˜ 101 Hz).
- B) f1 = 120 Hz
- C) f1 = 63 Hz
- D) f1 = 45 Hz
- E) f1 = 150 Hz
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: L = 0,85 m, v = 343 m/s e a fórmula dada f1 = v/(4·L). Passo 2: Calcule o denominador: 4 · 0,85 = 3,4 m. Passo 3: Divida a velocidade pelo denominador: f1 = 343 / 3,4 ≈ 100,9 Hz, que arredondado fica 1,01×10^2 Hz, ou seja, cerca de 101 Hz. Passo 4: Conclusão: a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a alternativa B (120 Hz) resulta de um erro na divisão ou em L; a alternativa C (63 Hz) não corresponde à fórmula dada e indica um cálculo com outro denominador; a alternativa D (45 Hz) fica muito abaixo do valor obtido, o que indica erro de método ou de cálculo; a alternativa E (150 Hz) seria obtida apenas com um comprimento bem menor que 0,85 m, o que não é o caso.
💡 Dica: Aplique a fórmula da frequência fundamental diretamente.
Alternativa por alternativa
Usando f1 = v/(4L): f1 = 343 m/s ÷ (4·0,85 m) = 343/3,4 = 100,9 Hz ˜ 101 Hz. Velocidade em m/s e comprimento em m resultam em Hz.
O aluno provavelmente errou a divisão de 343 pelo denominador 3,4 ou arredondou o comprimento de forma incorreta, chegando a um valor próximo de 120 Hz.
Por que engana: Confundir a fórmula da frequência fundamental com a de tubos abertos, aplicando a mesma fórmula incorretamente.
O aluno pode ter usado um denominador maior que 4·L, como se o comprimento fosse maior que o real, o que reduz a frequência para cerca de 63 Hz.
O aluno provavelmente aplicou um fator incorreto no denominador ou fez uma divisão errada, deixando o resultado bem abaixo de 101 Hz.
O aluno pode ter supervalorizado o efeito do comprimento, supondo que um tubo com L menor do que o dado produz uma frequência de 150 Hz, o que não corresponde aos dados do enunciado.
Raio-X da questão
frequência fundamental
avaliacao
fórmula da frequência · onda sonora
Revisar a relação entre velocidade, comprimento e frequência em tubos sonoros.
Confundir a fórmula da frequência fundamental com a de tubos abertos, aplicando a mesma fórmula incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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