Em uma atividade de laboratório, estudantes mediram o comprimento de onda de sons que se propagavam pelo mesmo…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar textos de divulgação científica que tratem de temáticas das Ciências da Natureza, disponíveis em diferentes mídias, considerando a apresentação dos dados, tanto na forma de textos como em equações, gráficos e/ou tabelas, a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões, visando construir estratégias de seleção de fontes confiáveis de informações.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório, estudantes mediram o comprimento de onda de sons que se propagavam pelo mesmo trecho de ar, sob condições mantidas constantes. Os dados obtidos foram: Frequência (Hz) | Comprimento de onda (m) 200 | 1,70 400 | 0,85 500 | 0,68 Com base nos dados da tabela e na relação entre velocidade de propagação, frequência e comprimento de onda, qual conclusão é correta?
- A) A velocidade do som é aproximadamente 680 m/s nos três casos, e a frequência e o comprimento de onda variam inversamente.
- B) A velocidade do som é diferente nos três casos: 201,70 m/s, 400,85 m/s e 500,68 m/s.
- C) A velocidade do som aumenta com a frequência, e o comprimento de onda também aumenta nos três casos.
- D) A velocidade do som é diferente nos três casos: 117,65 m/s, 470,59 m/s e 735,29 m/s.
- E) A velocidade do som é aproximadamente 340 m/s nos três casos, e o aumento da frequência corresponde à diminuição do comprimento de onda.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A relação entre velocidade de propagação (v), frequência (f) e comprimento de onda (lambda) é v = f x lambda, ou seja, a velocidade é o produto da frequência pelo comprimento de onda. Passo 2: Calcule v para cada linha da tabela. Para 200 Hz e 1,70 m: 200 x 1,70 = 340 m/s. Para 400 Hz e 0,85 m: 400 x 0,85 = 340 m/s. Para 500 Hz e 0,68 m: 500 x 0,68 = 340 m/s. Passo 3: Como a velocidade é a mesma nos três casos (340 m/s), o som se propaga com velocidade constant no mesmo meio, o que é coerente com as condições mantidas constantes no laboratório. Passo 4: Observe a variação dos dados: quando a frequência dobra de 200 para 400 Hz, o comprimento de onda cai pela metade (de 1,70 para 0,85 m), e de 400 para 500 Hz o comprimento de onda diminui de 0,85 para 0,68 m. Logo, aumentar a frequência corresponde a diminuir o comprimento de onda, como afirma a alternativa E. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a alternativa A tem o valor de velocidade incorreto, pois 680 m/s não corresponde a nenhum par da tabela, embora a afirmação sobre variação inversa esteja correta; a alternativa B soma frequência e comprimento de onda em vez de multiplicá-los; a alternativa C contradiz a tabela, pois o comprimento de onda diminui quando a frequência aumenta, e a velocidade é constante; a alternativa D divide a frequência pelo comprimento de onda, operação que não corresponde à relação física. Passo 6: Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Multiplique a frequência pelo comprimento de onda em cada linha.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente calculou a velocidade combinando valores de linhas diferentes da tabela (por exemplo, 400 Hz com 1,70 m), obtendo 680 m/s, ou dobrou o valor correto sem justificativa. Acertou a relação inversa, mas errou o valor da velocidade.
O aluno somou a frequência e o comprimento de onda (200 + 1,70 = 201,70) em vez de multiplicá-los, confundindo a fórmula v = f x lambda com uma soma.
O aluno acredita que a velocidade do som depende da frequência e que o comprimento de onda cresce junto com ela, sem observar que, na tabela, o comprimento de onda diminui quando a frequência aumenta.
Por que engana: Somar frequência e comprimento de onda ou supor que a velocidade aumenta com a frequência.
O aluno dividiu a frequência pelo comprimento de onda (200 / 1,70 = 117,65, por exemplo), invertendo a operação da relação v = f x lambda.
Multiplicando a frequência pelo comprimento de onda em cada linha, obtém-se 340 m/s. Como o meio é o mesmo, a velocidade permanece constante; assim, frequência e comprimento de onda variam inversamente.
Raio-X da questão
Velocidade de propagação de uma onda.
Relacionar velocidad
Multiplicação de grandezas e unidades. · Conceitos de frequência e comprimento de onda.
Relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda.
Somar frequência e comprimento de onda ou supor que a velocidade aumenta com a frequência.
Atividade de laborat
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