Um grupo de estudantes montou um experimento com uma corda esticada sobre uma caixa ressonante para investigar…

Questão

Um grupo de estudantes montou um experimento com uma corda esticada sobre uma caixa ressonante para investigar o fenômeno do som. Eles prenderam uma das extremidades da corda e, na outra, aplicaram pesos para ajustar a tensão. Mantendo constante o comprimento em 60 cm, registraram o som produzido ao percutir a corda. Com 100 g de peso, o som era mais grave; ao dobrar para 200 g, perceberam o som mais agudo. Em seguida, os alunos discutiram outras formas de alterar o tom sem mexer no comprimento. Analise o texto e identifique qual variável deve ser modificada para aumentar a frequência do som produzido pela corda no experimento?

1. A) Diminuir a temperatura ambiente
2. B) Aumentar o comprimento da corda
3. C) Aumentar a espessura da corda
4. D) Aumentar a tensão aplicada na corda
5. E) Aumentar a massa linear da corda

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique o modelo físico. Em uma corda presa nas duas extremidades, a frequência do som fundamental segue f = (1/(2L)) raiz de (T/μ), em que L é o comprimento, T é a tensão e μ é a massa linear (massa por unidade de comprimento). Passo 2: Analise o experimento. O comprimento foi mantido em 60 cm, e a única grandeza alterada foi o peso pendurado, que ajusta a tensão. Com 100 g o som era mais grave e, ao dobrar para 200 g, ficou mais agudo. Assim, aumentar a tensão aumenta a frequência. Passo 3: Confirme pela fórmula. Como f é proporcional à raiz quadrada de T, aumentar a tensão eleva a frequência, sem alterar L nem μ. Passo 4: Compare com o gabarito oficial. A alternativa D, aumentar a tensão aplicada na corda, é a que resolvemos e coincide com o gabarito. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A) Diminuir a temperatura não é a variável descrita no experimento e não aparece na fórmula ideal da corda. B) Aumentar o comprimento diminui a frequência, pois f é inversamente proporcional a L. C) Aumentar a espessura aumenta a massa linear e, portanto, reduz a frequência. E) Aumentar a massa linear reduz a frequência, pois f é inversamente proporcional à raiz de μ.

💡 Dica: Relacione a frequência da corda à tensão, ao comprimento e à massa linear.

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