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Um alto-falante emite um tom puro de frequência f = 1,5 kHz. Sabendo que a velocidade do som no ar é v = 340…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT302

Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Um alto-falante emite um tom puro de frequência f = 1,5 kHz. Sabendo que a velocidade do som no ar é v = 340 m/s, calcule o comprimento de onda ? do som.

A) ? = v / f = 340 m/s ÷ 1,5 kHz = 154,67 m
B) ? = v - f = 340 m/s - 1500 Hz = -1160 m
C) ? = v / f = 340 m/s ÷ 1500 Hz = 0,227 m
D) ? = 340 m/s + 1,5 kHz = 341500 m
E) ? = v × f = 340 m/s × 1500 Hz = 510000 m

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique os dados. A frequência é f = 1,5 kHz, que equivale a 1500 Hz (1 kHz = 1000 Hz). A velocidade do som no ar é v = 340 m/s. Pede-se o comprimento de onda λ.
Lembre a relação fundamental da ondulatória: v = λ × f, ou seja, λ = v / f. Ela vale para qualquer onda periódica, pois a velocidade é igual ao comprimento de uma oscilação completa multiplicado pelo número de oscilações por segundo.
Substitua os valores com unidades coerentes no SI: λ = 340 m/s ÷ 1500 Hz = 0,2266... m, ou aproximadamente 0,227 m.
Confira a ordem de grandeza. Como a frequência é alta (1500 oscilações por segundo) e a onda se propaga a cerca de 340 m/s, cada oscilação ocupa uma distância bem menor que um metro, o que é coerente com o resultado.
Conclusão. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque usa 1,5 kHz sem converter para 1500 Hz, o que daria um valor 1000 vezes maior e sem sentido físico. A alternativa B está errada porque subtrai v e f, o que não tem sentido físico nem unidade de comprimento. A alternativa D está errada porque soma grandezas de natureza diferente, resultando em um valor sem significado. A alternativa E está errada porque multiplica v por f, o que dá uma grandeza com unidade de m/s × Hz, e não de comprimento.

💡 Dica: Use a fórmula do comprimento de onda: λ = v/f.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno aplicou corretamente a fórmula λ = v / f, mas não converteu o kHz para Hz, usando 1,5 como se fosse 1,5 Hz no lugar de 1500 Hz.

Por que engana: Confundir a operação de divisão com subtração ao calcular o comprimento de onda, resultando em valores irreais.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que o comprimento de onda é obtido pela diferença entre a velocidade e a frequência, desconhecendo a relação de proporcionalidade entre v, λ e f.

C Correta

Aplicando ? = v / f com v = 340 m/s e f = 1500 Hz: ? = 340/1500 ˜ 0,2267 m, arredondando 0,227 m. Unidades: m (metros).

D Erradaerro: Conceitual

O aluno soma a velocidade com a frequência, tratando grandezas de naturezas diferentes como se pudessem ser adicionadas e ignorando a relação de divisão entre elas.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno confunde a relação da onda com um produto entre v e f, esquecendo que a frequência aparece no denominador e que o resultado deve ter unidade de metro.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

comprimento de onda

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de comprimento de onda · fórmulas de ondas sonoras

📚 Reveja

Revisar a relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a operação de divisão com subtração ao calcular o comprimento de onda, resultando em valores irreais.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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