Em uma sala, dois apitos emitem sons que se propagam pelo ar à velocidade de 340 m/s. O som do apito A tem…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Em uma sala, dois apitos emitem sons que se propagam pelo ar à velocidade de 340 m/s. O som do apito A tem comprimento de onda de 0,50 m, enquanto o do apito B tem comprimento de onda de 1,0 m. Com base nesses dados e na relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda, qual comparação entre as frequências dos sons é correta?
- A) O som do apito A tem frequência de 660 Hz, o dobro da frequência do som do apito B, que é de 330 Hz.
- B) O som do apito A tem frequência de 6,8 Hz, o dobro da frequência do som do apito B, que é de 3,4 Hz.
- C) O som do apito A tem frequência de 680 Hz, o dobro da frequência do som do apito B, que é de 340 Hz.
- D) O som do apito A tem frequência de 0,00147 Hz, e o do apito B tem frequência de 0,00294 Hz.
- E) O som do apito A tem frequência de 600 Hz, o dobro da frequência do som do apito B, que é de 300 Hz.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique a relação entre as grandezas. Para ondas sonoras, a velocidade v é igual ao produto do comprimento de onda λ pela frequência f, ou seja, v = λ × f, de onde se obtém f = v / λ. Passo 2: Calcule a frequência do apito A. Com v = 340 m/s e λ = 0,50 m, temos f_A = 340 / 0,50 = 680 Hz. Passo 3: Calcule a frequência do apito B. Com v = 340 m/s e λ = 1,0 m, temos f_B = 340 / 1,0 = 340 Hz. Passo 4: Compare as frequências. 680 Hz é exatamente o dobro de 340 Hz, pois 2 × 340 = 680. Logo, a comparação correta é a da alternativa C. Passo 5: Justifique a rejeição das demais. A alternativa A usa 330 m/s como velocidade, valor que não está no enunciado. A alternativa B divide a velocidade por 50 e por 100, trocando metros por centímetros sem converter a unidade. A alternativa D inverte a fórmula e calcula λ / v em vez de v / λ. A alternativa E usa 300 m/s como velocidade, valor diferente do dado de 340 m/s. Conclusão: o gabarito oficial C está correto.
💡 Dica: Use f = v/λ para cada apito; a menor frequência corresponde ao maior comprimento de onda.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente trocou a velocidade do enunciado (340 m/s) pelo valor aproximado de 330 m/s, muito usado em livros para o som no ar, e calculou 330 / 0,50 = 660 Hz e 330 / 1,0 = 330 Hz.
O aluno provavelmente converteu os comprimentos de onda para centímetros (0,50 m = 50 cm e 1,0 m = 100 cm) mas manteve a velocidade em m/s, obtendo 340 / 50 = 6,8 Hz e 340 / 100 = 3,4 Hz. Isso mistura unidades incompatíveis.
Como os dois sons se propagam com a mesma velocidade, a frequência é inversamente proporcional ao comprimento de onda. Assim, f = v/λ resulta em 680 Hz para A e 340 Hz para B.
O aluno inverteu a relação entre as grandezas e calculou λ / v em vez de v / λ, obtendo 0,50 / 340 ≈ 0,00147 Hz e 1,0 / 340 ≈ 0,00294 Hz. Não percebeu que a frequência deve aumentar quando o comprimento de onda diminui.
O aluno provavelmente leu ou memorizou a velocidade do som como 300 m/s, em vez de 340 m/s, e calculou 300 / 0,50 = 600 Hz e 300 / 1,0 = 300 Hz. Trata-se de erro na leitura do dado do enunciado.
Por que engana: Inverter a relação e concluir que maior comprimento de onda significa maior frequência.
Raio-X da questão
Relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda.
Calcular e comparar
Substituição de valores em uma fórmula física. · Unidades de frequência e comprimento de onda.
Ondas sonoras e grandezas ondulatórias.
Inverter a relação e concluir que maior comprimento de onda significa maior frequência.
Situação cotidiana s
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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