— Veja como cada copo soa quando a gente bate levemente com uma colher — observou Ana, enquanto montava duas…

Questão

— Veja como cada copo soa quando a gente bate levemente com uma colher — observou Ana, enquanto montava duas séries de experiências para a feira de ciências. Na primeira, usou copos idênticos com diferentes níveis de água: 2 cm de água gerou som de frequência aproximada de 500 Hz; 4 cm, 600 Hz; 6 cm, 700 Hz. Na segunda, amarrou diferentes elásticos em caixas iguais e ajustou os comprimentos livres: 10 cm produziu 300 Hz; 15 cm, 200 Hz; 20 cm, 150 Hz. Ana mediu todas as frequências e anotou: conforme uma grandeza aumentava, a frequência do som mudava de forma sistemática em cada experimento. Qual grandeza aumentou nos copos?

1. A) Tensão aplicada nos materiais vibratórios
2. B) Volume de água contido nos copos
3. C) Massa dos objetos que vibram
4. D) Força usada para percutir os objetos
5. E) Comprimento da região que vibra em cada objeto

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Leia os dados da primeira série, que é a dos copos idênticos. Com 2 cm de água a frequência é 500 Hz, com 4 cm é 600 Hz e com 6 cm é 700 Hz. Quanto maior o nível de água, maior a frequência, de forma sistemática.
2. Como os copos são idênticos, a quantidade de água em cada um é proporcional à altura do nível. Logo, o que aumentou nos copos foi o volume de água contido em cada um (a altura cresceu de 2 para 4 e depois para 6 cm, e o volume cresceu junto).
3. Verifique as alternativas. A alternativa A está errada, porque a tensão aplicada não foi variada nos copos; a experiência usa apenas a batida com a colher. A alternativa C está errada, porque o objeto que vibra é o próprio copo, que é sempre o mesmo; a água muda, mas não é o objeto vibrante. A alternativa D está errada, porque a força da batida foi mantida leve e igual, sem ser a grandeza variada. A alternativa E está errada, porque o comprimento da região que vibra (a parede do copo) não muda; a variação de comprimento aparece apenas na segunda série, com os elásticos.
4. Conclusão: a grandeza que aumentou nos copos foi o volume de água, alternativa B, que é o gabarito oficial. A resposta está de acordo com os dados do enunciado, sem depender de conhecimento externo sobre a física da vibração.

💡 Dica: Observe qual variável foi alterada na primeira experiência: a altura da água nos copos.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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