Por que motoristas questionam a eficiência dos radares de velocidade durante chuvas leves? Em um trecho de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Por que motoristas questionam a eficiência dos radares de velocidade durante chuvas leves? Em um trecho de rodovia, a concessionária responsável explica que os equipamentos utilizam o efeito Doppler: ondas eletromagnéticas de frequência f0 = 10 GHz emitidas pelo radar refletem no veículo e retornam com frequência f1 diferente, gerando deslocamento ?f. As medidas de velocidade são calculadas a partir de ?f e da velocidade da luz (c = 3×10^8 m/s), independentemente da intensidade do sinal refletido. Críticos alegam que gotículas de água na pista poderiam atenuar o sinal e alterar a leitura, mas engenheiros asseguram que variações na amplitude não influenciam a determinação de ?f. Considerando a diferença entre a amplitude e a frequência do sinal refletido, qual fenômeno relaciona a variação da frequência à velocidade do veículo?
- A) Lei da conservação de energia na interação onda-veículo
- B) Invariância da velocidade da luz em meios materiais
- C) Relação direta entre intensidade de sinal refletido e frequência medida
- D) Efeito Doppler das ondas eletromagnéticas
- E) Princípio da superposição de sinais de reflexão
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve um radar que emite ondas eletromagnéticas de frequência f0 = 10 GHz, que refletem no veículo e retornam com frequência f1 diferente. A diferença entre as frequências, chamada deslocamento Δf, é usada para calcular a velocidade do veículo.
- A variação de frequência causada pelo movimento relativo entre fonte (ou detector) e objeto refletor, que aparece quando o veículo se aproxima ou se afasta do radar, é o efeito Doppler. Portanto, o fenômeno que relaciona a variação da frequência à velocidade é o efeito Doppler das ondas eletromagnéticas.
- O enunciado também separa amplitude de frequência: a intensidade do sinal (amplitude) pode ser atenuada por gotículas de água, mas o Δf não depende dessa amplitude. Isso reforça que a grandeza relevante é a frequência, e não a intensidade.
- Por que as outras estão erradas:
- A) A conservação de energia é princípio geral, mas não é o fenômeno que relaciona diretamente a variação de frequência à velocidade.
- B) A invariância da velocidade da luz diz que c é constante, mas não explica a mudança de frequência com o movimento.
- C) O enunciado afirma justamente que a medida não depende da intensidade do sinal refletido, então essa relação é falsa.
- E) A superposição trata da soma de ondas, não da variação de frequência causada pelo movimento do veículo.
- Conclusão: a alternativa correta é a D, em concordância com o gabarito oficial.
💡 Dica: Diferencie a amplitude do sinal da frequência e identifique o efeito associado à mudança de frequência pelo movimento.
Alternativa por alternativa
O aluno pode confundir a transferência de energia da onda ao refletir no veículo com a medição da velocidade, supondo que a perda de energia deveria alterar a leitura.
O aluno pode lembrar que a velocidade da luz é constante e concluir que, por isso, a frequência não muda, ignorando que a frequência percebida varia com o movimento relativo.
O aluno pode supor, pelo senso comum, que sinal mais fraco gera leitura diferente, ignorando que o enunciado afirma que a medida independe da amplitude do sinal refletido.
Por que engana: Confundir a atenuação da amplitude causada pelas gotículas com uma alteração da frequência usada para determinar a velocidade do veículo.
A reflexão no veículo altera a frequência recebida em relação à emitida. Essa variação, chamada deslocamento Doppler, permite determinar a velocidade sem depender da amplitude do sinal.
O aluno pode associar 'sinal refletido' e 'vários retornos' à superposição de ondas, sem perceber que o fenômeno pedido é a mudança de frequência causada pelo movimento.
Raio-X da questão
Efeito Doppler eletromagnético
avaliacao
Frequência e amplitude de ondas · Movimento relativo entre fonte e observador
Revise como o movimento relativo entre fonte e observador altera a frequência percebida de uma onda.
Confundir a atenuação da amplitude causada pelas gotículas com uma alteração da frequência usada para determinar a velocidade do veículo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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