Martelos ressoam em um galpão adaptado por alunos de uma escola técnica para a construção de um xilofone…

Questão

Martelos ressoam em um galpão adaptado por alunos de uma escola técnica para a construção de um xilofone metálico. Eles cortaram quatro tubos de aço com 50 cm de comprimento e mesmo diâmetro e espessura de parede. Um quinto tubo, também de aço, mediu apenas 40 cm, mantendo as demais medidas idênticas. Ao golpear cada tubo com a mesma baqueta, notaram que o tubo mais curto produziu som mais agudo, enquanto os tubos de mesmo comprimento ressoaram em frequência semelhante. Os estudantes repetiram o experimento utilizando tubos de alumínio de 50 cm, mas as variações de altura do som permaneceram relacionadas exclusivamente a uma característica física. Analise o texto e identifique a variável física que influenciou diretamente o aumento da frequência sonora no tubo de 40 cm.

1. A) Espessura da parede do tubo
2. B) Diâmetro interno do tubo
3. C) Intensidade do impacto da baqueta
4. D) Densidade do material
5. E) Comprimento do tubo

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Identifique o que muda entre os tubos. Os quatro tubos de 50 cm têm mesmo diâmetro, mesma espessura de parede e são do mesmo material (aço). O quinto tubo tem apenas o comprimento alterado, para 40 cm. Passo 2: Relacione a mudança com o resultado. O tubo mais curto produziu som mais agudo, ou seja, maior frequência, enquanto tubos de mesmo comprimento soaram com frequência semelhante. Assim, a única variável que separa o tubo que soou mais agudo dos demais é o comprimento. Passo 3: Confirme com o experimento de alumínio. O texto diz que, mesmo trocando o material por alumínio de 50 cm, as variações de altura continuaram ligadas a uma única característica física. Como a troca de material não foi o fator decisivo e as demais dimensões foram mantidas, a característica é o comprimento. Passo 4: Conclusão física. Em tubos sonoros, quanto menor o comprimento, maior a frequência fundamental, pois a onda estacionária tem comprimento de onda menor e a frequência é inversamente proporcional ao comprimento. Passo 5: Por que as outras alternativas estão erradas. A espessura da parede foi mantida igual, então não explica a diferença. O diâmetro interno também foi mantido igual. A intensidade do impacto foi controlada com a mesma baqueta e afeta sobretudo o volume, não a altura do som. A densidade do material não variou entre os tubos de aço, e o experimento com alumínio mostrou que a altura continuou dependendo de uma característica geométrica. O gabarito oficial E está correto.

💡 Dica: Compare os tubos mantendo as demais características constantes e observe qual medida mudou.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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