No campeonato de Fórmula 1 na cidade brasileira de São Paulo, a fim de determinar a velocidade dos carros de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
No campeonato de Fórmula 1 na cidade brasileira de São Paulo, a fim de determinar a velocidade dos carros de corrida com um frequencíometro especialmente adaptado, um operador fica no interior de um posto na pista, verificando o módulo da velocidade dos carros que se aproximam. O posto está com uma sirene emitindo um som de frequência f e o frequencíometro que mede a frequência percebida por um referencial no automóvel acusa o valor 12/10 f. Adotando-se como 340m/s o módulo da velocidade do som no ar, afirma-se que o módulo da velocidade do automóvel que se aproxima do posto, em km/h, vale, aproximadamente, (Mackenzie 2019)
- A) 68
- B) 136
- C) 204
- D) 245
- E) 256
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de situação. A sirene (fonte) está parada no posto e o carro (observador) se aproxima dela. Nesse caso, o observador percebe uma frequência maior que a emitida, pelo efeito Doppler.
- Escreva a relação do efeito Doppler com fonte parada e observador se aproximando: f' = f·(v + vO)/v, em que v = 340 m/s é a velocidade do som e vO é a velocidade do carro.
- Use os dados do enunciado. A frequência percebida é f' = 12/10 f = 1,2 f. Logo, (340 + vO)/340 = 1,2.
- Resolva a equação. 340 + vO = 408, então vO = 68 m/s.
- Converta para km/h multiplicando por 3,6, pois 1 m/s equivale a 3,6 km/h. Assim, 68 × 3,6 = 244,8 km/h, que é aproximadamente 245 km/h.
- Compare com as alternativas. A alternativa A (68) é o valor em m/s, sem conversão para km/h. A alternativa B (136) não corresponde a nenhuma solução correta da relação. A alternativa C (204) resulta de converter 68 multiplicando por 3, em vez de 3,6. A alternativa E (256) não corresponde à solução da equação. Portanto, a resposta correta é a alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Use a fórmula do efeito Doppler para calcular a velocidade do carro.
Alternativa por alternativa
Encontrou corretamente 68 m/s, mas não converteu a unidade para km/h, deixando o valor em m/s.
Provavelmente errou o cálculo da diferença de frequências ou dobrou o valor da velocidade, chegando a 136, que não resolve a equação do efeito Doppler.
Obteve 68 m/s corretamente, mas usou fator de conversão 3 em vez de 3,6 para passar para km/h.
CORRETA. Aplicando a fórmula do efeito Doppler para fonte fixa e observador em movimento, temos f' = f * (v_som + v_obs) / v_som. Substituindo f' = 1,2f e v_som = 340 m/s, encontramos v_obs = 68 m/s, que convertido para km/h resulta em aproximadamente 245 km/h.
Provavelmente aplicou a fórmula do efeito Doppler com a relação de frequências invertida ou com o sinal trocado, o que leva a um valor de velocidade que não satisfaz o enunciado.
Raio-X da questão
efeito Doppler velocidade som
avaliacao
velocidade do som no ar · formula do efeito Doppler
Estude o efeito Doppler e cálculo de velocidades relativas.
Confundir a frequência emitida com a frequência percebida ou usar fórmula incorreta do efeito Doppler.
pensamento_critico
cotidiano
🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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