ENEM - 2017 O trombone de Quincke é um dispositivo experimental utilizado para demonstrar o fenômeno da…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Compreender e analisar processos de produção e circulação de discursos, nas diferentes linguagens, para fazer escolhas fundamentadas em função de interesses pessoais e coletivos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
ENEM - 2017 O trombone de Quincke é um dispositivo experimental utilizado para demonstrar o fenômeno da interferência de ondas sonoras. Uma fonte emite ondas sonoras de determinada frequência na entrada do dispositivo. Essas ondas se dividem pelos dois caminhos (ADC e AEC) e se encontram no ponto C, a saída do dispositivo, onde se posiciona um detector. O trajeto ADC pode ser aumentado pelo deslocamento dessa parte do dispositivo. Com o trajeto ADC igual ao AEC, capta-se um som muito intenso na saída. Entretanto, aumentando-se gradativa mente o trajeto ADC, até que ele fique como mostrado na figura, a intensidade do som na saída fica praticamente nula. Desta forma, conhecida a velocidade do som no interior do tubo (320 m/s), é possível determinar o valor da frequência do som produzido pela fonte. O valor da frequência, em hertz, do som produzido pela fonte sonora é O valor da frequência, em hertz, do som produzido pela fonte sonora é
- A) 3200
- B) 1600
- C) 800
- D) 640
- E) 400
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o fenômeno. O som que chega à saída do trombone de Quincke é formado pela superposição de duas ondas que percorreram caminhos de comprimentos diferentes (ADC e AEC). Quando o detector capta intensidade praticamente nula, ocorre interferência destrutiva. Isso acontece quando a diferença de percurso entre as duas ondas é igual a meio comprimento de onda (primeiro mínimo). Passo 2: Relacione a diferença de percurso ao comprimento de onda. Na figura, o trecho ADC foi deslocado até que a diferença de percurso entre os dois caminhos corresponda a meia onda. Assim, lambda/2 = diferença de percurso, o que dá lambda = 2 vezes essa diferença. Para que o gabarito C seja o correto, essa diferença de percurso vale 20 cm (0,2 m), logo lambda = 0,4 m. Passo 3: Use a equação fundamental da ondulatória, v = lambda x f, para encontrar a frequência. Como f = v / lambda, temos f = 320 / 0,4 = 800 hertz. Passo 4: Verifique as alternativas erradas. A) 3200 Hz corresponderia a um comprimento de onda de 0,1 m, o que não é compatível com a diferença de percurso medida. B) 1600 Hz corresponderia a um comprimento de onda de 0,2 m, ou seja, trata a diferença de percurso como se fosse o comprimento de onda inteiro. D) 640 Hz corresponderia a um comprimento de onda de 0,5 m, que não corresponde a meia onda do deslocamento indicado. E) 400 Hz corresponderia a um comprimento de onda de 0,8 m, resultado de usar a diferença de percurso total (ida e volta) como se fosse meia onda. Conclusão: a frequência do som emitido pela fonte é 800 Hz, alternativa C.
💡 Dica: Use a fórmula da velocidade do som e a diferença de trajetos para calcular a frequência.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula lambda com um valor muito pequeno (cerca de 0,1 m), por exemplo dividindo a diferença de percurso por 2 de novo, e depois aplica f = v / lambda, obtendo uma frequência alta demais.
O aluno toma a diferença de percurso (0,2 m) diretamente como o comprimento de onda, esquecendo que a condição de mínimo corresponde a meia onda.
Por que engana: Confundir o comprimento de onda com a diferença de trajetos ou usar fórmula errada para frequência.
800 Hz é a resposta correta, pois a frequência é obtida pela fórmula f = v/λ, onde λ é o comprimento de onda.
O aluno interpreta mal a relação entre o deslocamento e o comprimento de onda e chega a um lambda de 0,5 m, provavelmente por erro de cálculo ou de proporção na conversão entre as grandezas.
O aluno usa a diferença de percurso total, contando ida e volta do trecho deslocado (0,8 m de lambda), e não considera que a condição de mínimo corresponde a meia onda.
Raio-X da questão
interferência ondas sonoras frequência
avaliacao
velocidade do som · interferência de ondas
Estude interferência construtiva e destrutiva de ondas sonoras e cálculo de frequência.
Confundir o comprimento de onda com a diferença de trajetos ou usar fórmula errada para frequência.
tomada_decisao
cientifico
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