Em um experimento sobre a condução nervosa, pesquisadores acompanharam um impulso elétrico que se propaga ao…
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 um experimento sobre a condução nervosa, pesquisadores acompanharam um impulso elétrico que se propaga ao longo de um axônio. Em determinado trecho, a velocidade de propagação do impulso é de 120 m/s, sua frequência é constante e seu comprimento de onda é de 40 cm. Após uma alteração na bainha de mielina, a velocidade de propagação passa a ser de 30 m/s. Considerando que a frequência do impulso permanece constante, o comprimento de onda nesse segundo trecho pode ser relacionado à velocidade de propagação pela expressão v = f · ?, em que v é a velocidade, f é a frequência e ? é o comprimento de onda. Com base nas informações do experimento, determine o comprimento de onda do impulso elétrico no trecho em que sua velocidade é de 30 m/s.
- A) 160 cm
- B) 20 cm
- C) 40 cm
- D) 10 cm
- E) 30 cm
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- a relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda é v = f · λ. Passo 2: no primeiro trecho, a velocidade é 120 m/s e o comprimento de onda é 40 cm, que equivalem a 0,40 m. Assim, f = 120 / 0,40 = 300 Hz. Passo 3: como a frequência permanece constante em 300 Hz, no segundo trecho λ = v / f = 30 / 300 = 0,10 m, ou seja, 10 cm. Passo 4: verificação de coerência: a velocidade caiu de 120 para 30 m/s, isto é, dividiu-se por 4, e o comprimento de onda também deve ser dividido por 4, passando de 40 cm para 10 cm. Por isso o comprimento de onda é diretamente proporcional à velocidade quando a frequência é constante. Análise das alternativas erradas: A (160 cm) inverte a proporcionalidade, pois a velocidade diminuiu e o comprimento de onda não pode aumentar. B (20 cm) faz uma divisão incorreta, pois a velocidade caiu 4 vezes e não 2 vezes. C (40 cm) supõe que o comprimento de onda não muda, esquecendo que a velocidade varia. E (30 cm) confunde o valor da velocidade com o comprimento de onda pedido, sem aplicar a relação v = f · λ.
💡 Dica: Use o gráfico para encontrar a velocidade da onda na nova profundidade e aplique a relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o comprimento de onda aumenta quando a velocidade diminui, aplicando 40 x (120/30) = 160 cm, ou seja, inverte a proporção entre v e λ.
O aluno calcula de forma incorreta a redução da velocidade, dividindo o comprimento de onda por 2 em vez de por 4, possivelmente confundindo a razão 120/30 = 4 com 2.
O aluno supõe que o comprimento de onda permanece igual a 40 cm porque a frequência é constante, sem perceber que, pela relação v = f · λ, a mudança da velocidade altera o comprimento de onda.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre profundidade e comprimento de onda, aplicando uma regra incorreta de proporcionalidade.
Como a frequência permanece constante, a expressão v = f · λ mostra que a velocidade e o comprimento de onda são diretamente proporcionais. A velocidade diminui de 120 m/s para 30 m/s, isto é, torna-se quatro vezes menor. Portanto, o comprimento de onda também deve ser dividido por quatro: λ = 40 cm ÷ 4 = 10 cm.
O aluno toma o número 30 do enunciado (a velocidade do segundo trecho) como se fosse o comprimento de onda, sem efetuar o cálculo com a relação v = f · λ.
Raio-X da questão
velocidade de ondas, profundidade, comprimento de onda
avaliacao
velocidade de ondas · comprimento de onda
Revisar relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda e influência da profundidade na velocidade de ondas em líquidos rasos.
O aluno pode confundir a relação entre profundidade e comprimento de onda, aplicando uma regra incorreta de proporcionalidade.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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