ENEM - 2022 O sinal sonoro oriundo da queda de um grande bloco de gelo de uma geleira é detectado por dois…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar o funcionamento das linguagens, para interpretar e produzir criticamente discursos em textos de diversas semioses (visuais, verbais, sonoras, gestuais).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
ENEM - 2022 O sinal sonoro oriundo da queda de um grande bloco de gelo de uma geleira é detectado por dois dispositivos situados em um barco, sendo que o detector A está imerso em água e o B, na proa da embarcação. Sabe-se que a velocidade do som na água é de 1 540 m/s e no ar é de 340 m/s. Os gráficos indicam, em tempo real, o sinal sonoro detectado pelos dois dispositivos, os quais foram ligados simultaneamente em um instante anterior à queda do bloco de gelo. Ao comparar pontos correspondentes desse sinal em cada dispositivo, é possível obter informações sobre a onda sonora. A distância L, em metro, entre o barco e a geleira é mais próxima de A distância L, em metro, entre o barco e a geleira é mais próxima de
- A) 339 000.
- B) 78 900.
- C) 14 400.
- D) 5 240.
- E) 100.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Os dois detectores recebem o mesmo sinal da queda do bloco, mas por meios diferentes. O detector A, imerso em água, recebe o som pela água, e o detector B, na proa, recebe pelo ar. Como o som viaja mais rápido na água (1540 m/s) do que no ar (340 m/s), o sinal chega antes ao A. Nos gráficos, a diferença entre os instantes em que os pontos correspondentes do sinal aparecem em cada dispositivo é o intervalo de tempo Δt. Para a alternativa correta, esse intervalo é de cerca de 12 s.
- Em cada meio o movimento do som é uniforme, então o tempo de propagação é t = distância / velocidade. Chamando de L a distância entre o barco e a geleira, temos t_ar = L/340 e t_água = L/1540.
- A diferença entre os tempos de chegada ao B (ar) e ao A (água) é Δt, logo L/340 − L/1540 = Δt, ou seja, L·(1/340 − 1/1540) = Δt.
- Calcule 1/340 − 1/1540 = (1540 − 340)/(340·1540) = 1200/523600 ≈ 0,0022914. Portanto L = Δt / 0,0022914 ≈ 436,7 · Δt.
- Com Δt de cerca de 12 s, L ≈ 436,7 · 12 ≈ 5240 m, o que corresponde à alternativa D.
- Por que as outras estão erradas: A) 339 000 m seria uma distância muito grande para o intervalo observado; B) 78 900 m também é grande demais para essa diferença de tempos; C) 14 400 m resulta de multiplicar Δt pela diferença das velocidades sem a divisão pelo produto delas; E) 100 m é pequeno demais, pois sugere que o som chegaria quase ao mesmo tempo nos dois dispositivos.
💡 Dica: Use a diferença de tempo e as velocidades do som para calcular a distância.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplica a velocidade pelo tempo como se fosse o caminho (L = v·Δt) e usa valores grandes de velocidade, sem perceber que a distância precisa ser isolada a partir da diferença dos tempos de propagação.
O aluno subtrai ou combina mal as frações das velocidades, por exemplo tratando 1/340 − 1/1540 como 1/(340 − 1540) ou invertendo a relação, o que altera totalmente o fator que multiplica Δt.
Por que engana: Confundir as velocidades do som no ar e na água ou não usar a diferença de tempos corretamente.
O aluno calcula L = Δt·(1540 − 340), multiplicando o tempo pela diferença das velocidades sem dividir pelo produto delas. Esse erro dimensional leva a um valor que não tem unidade de distância coerente.
Cálculo correto considerando o tempo de chegada do som em água e ar, resultando em 5.240 metros.
O aluno acredita que o som chega quase instantaneamente aos dois dispositivos em um barco próximo da geleira, então toma a diferença de tempos como pequena e obtém uma distância de poucas dezenas ou centenas de metros.
Raio-X da questão
velocidade do som e distância
avaliacao
velocidade, tempo e distância
Estude cálculo de distância usando velocidade e tempo.
Confundir as velocidades do som no ar e na água ou não usar a diferença de tempos corretamente.
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