Veja 6 questões-amostra de Qualidades do Som e Efeito Doppler com análise pedagógica completa,
para ENEM e alinhadas à BNCC.
Gere a prova inteira com as 31 questões em 30 segundos.
Sobre estas questões de Qualidades do Som e Efeito Doppler
Esta página reúne 31 questões de Qualidades do Som e Efeito Doppler voltadas para ENEM, dentro da unidade temática Acústica, todas alinhadas à BNCC. Abaixo você encontra 6 questões-amostra com a análise pedagógica completa (gabarito comentado, ficha pedagógica e resolução passo a passo) — uma prévia do que o GeraProva monta automaticamente para a prova inteira.
O que estas questões cobram: velocidade do som; propagação do som; intensidade sonora; comprimento de onda.
🎯 Tipos de raciocínio exigidos: Dedutivo, Crítico, Indutivo
Como usar: professores podem aplicar estas questões diretamente em avaliações, usar como material de apoio em aula, ou gerar uma prova personalizada com o GeraProva escolhendo dificuldade, quantidade e formato. Alunos podem usar para revisão ativa, praticando a resolução antes de ver o gabarito comentado.
Prova completa de Qualidades do Som e Efeito Doppler em 30 segundos
Gere a prova personalizada com gabarito e folha de respostas usando as 31 questões deste tópico. Veja os planos:
Durante uma atividade de Física, uma estudante utiliza um diapasão que produz uma frequência constante de 440 Hz. O som se propaga pelo ar a 20 °C. Para essa faixa de temperatura, pode-se calcular aproximadamente a velocidade do som pela expressão v = 331 + 0,6T, em que v é dada em m/s e T é a temperatura em °C. A altura, ou percepção do tom, está relacionada à frequência da onda emitida, e não diretamente à sua velocidade de propagação.
Com base nessas informações, qual é a velocidade aproximada do som no ar e como a temperatura considerada influencia a percepção do tom produzido pelo diapasão?
A) 340 m/s, com redução do tom.
B) 350 m/s, com aumento do tom.
C) 360 m/s, com alteração do tom.
D) 343 m/s, sem alteração do tom.
E) 331 m/s, sem alteração do tom.
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
velocidade do som
💡 Dica de resolução
Calcule a velocidade do som e relacione com a percepção do tom.
✅ Resposta correta: D
Aplicando a expressão fornecida, obtém-se v = 331 + 0,6 · 20 = 343 m/s. Como o diapasão mantém constante a frequência de 440 Hz, a altura do som percebida não se altera. A velocidade de propagação e a frequência são grandezas distintas: a primeira depende do meio e de suas condições, enquanto a segunda determina o tom.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A)Combina um arredondamento inadequado da velocidade com a interpretação equivocada de que a mudança na velocidade altera diretamente a frequência emitida.
❌ B)A velocidade é superestimada no cálculo, e a percepção do tom é relacionada erroneamente à velocidade, apesar de a frequência do diapasão permanecer constante.
❌ C)A velocidade é associada a um valor incompatível com a expressão fornecida para 20 °C, e o efeito sobre o tom é atribuído incorretamente à velocidade de propagação.
❌ E)Resulta do uso incorreto do valor correspondente a 0 °C, ignorando o termo associado à temperatura de 20 °C.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar a relação entre temperatura e velocidade do som em meios materiais.
Em uma atividade de Física, uma escola avaliou a propagação do som emitido por um sino em uma sala. Para simplificar a análise, considerou-se o sino como uma fonte puntiforme e desprezaram-se as reflexões nas paredes. A intensidade sonora I, medida a uma distância r do sino, é inversamente proporcional ao quadrado dessa distância. Na distância de referência r0 = 1,00 m, a intensidade é I0. Assim, a relação entre a intensidade e a distância é I/I0 = (r0/r)².
Considerando o modelo descrito no texto-base, a que distância do sino a intensidade sonora será igual a um décimo da intensidade medida a 1,00 m?
A) 1,10 m
B) 10,00 m
C) 0,10 m
D) 2,00 m
E) 3,16 m
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
propagação do som
💡 Dica de resolução
Utilize a relação entre intensidade e distância para resolver a questão.
✅ Resposta correta: E
A relação fornecida é I/I₀ = (r₀/r)². Como I/I₀ = 1/10 e r₀ = 1,00 m, tem-se 1/10 = (1,00/r)². Portanto, r² = 10 e r = √10 m, aproximadamente 3,16 m.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A)O estudante interpreta a redução para um décimo como um acréscimo de 0,10 m à distância de referência, sem aplicar a relação matemática entre intensidade e distância.
❌ B)O estudante aplica uma relação inversamente proporcional simples, segundo a qual uma redução da intensidade por um fator 10 exigiria multiplicar a distância por 10, ignorando o quadrado presente na lei.
❌ C)O estudante multiplica a distância de referência pela fração 1/10, tratando a distância como diretamente proporcional à intensidade, em vez de considerar a relação inversa com o quadrado da distância.
❌ D)O estudante reconhece que deve extrair a raiz quadrada de 10, mas usa uma aproximação numérica inadequada, considerando √10 aproximadamente igual a 2.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar a relação entre intensidade do som e distância na propagação sonora.
Durante a avaliação acústica de uma campanha de conscientização em uma praça brasileira, técnicos analisaram um alto-falante que pode ser aproximado por uma fonte pontual. A intensidade sonora medida a 0,50 m da fonte foi de 2,0 × 10^-2 W·m^-2. Considerando propagação esfericamente simétrica, a intensidade sonora varia com a distância segundo I(r) = I1(r1/r)^2. Para expressar o nível sonoro, utiliza-se ß = 10 log10(I/I0), com I0 = 1,0 × 10^-12 W·m^-2.
Com base nos dados do texto, qual é a intensidade sonora e o nível sonoro a 2,0 m do alto-falante?
A) I₂ = 1,25 × 10^-3 W·m^-2; β₂ ≈ 103,0 dB
B) I₂ = 5,0 × 10^-3 W·m^-2; β₂ ≈ 97,0 dB
C) I₂ = 3,2 × 10^-1 W·m^-2; β₂ ≈ 115,1 dB
D) I₂ = 1,25 × 10^-3 W·m^-2; β₂ ≈ 209,5 dB
E) I₂ = 1,25 × 10^-3 W·m^-2; β₂ ≈ 91,0 dB
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
intensidade sonora
💡 Dica de resolução
Aplique a fórmula da intensidade e do nível sonoro.
✅ Resposta correta: E
A distância aumenta de 0,50 m para 2,0 m, ou seja, por um fator 4. Como a intensidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância, ela diminui por um fator 4² = 16: I₂ = 2,0 × 10^-2/16 = 1,25 × 10^-3 W·m^-2. Assim, β₂ = 10 log10[(1,25 × 10^-3)/(1,0 × 10^-12)] = 10 log10(1,25 × 10^9) ≈ 91,0 dB.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A)A intensidade é calculada corretamente, mas o nível sonoro é obtido com a intensidade inicial, I1, em vez da intensidade correspondente à distância de 2,0 m.
❌ B)Esse resultado surge ao considerar que a intensidade é inversamente proporcional apenas à distância, usando I₂ = I1(r1/r2), em vez de usar o quadrado da razão entre as distâncias.
❌ C)Esse resultado surge ao inverter a razão das distâncias e ainda elevá-la ao quadrado, usando I₂ = I1(r2/r1)². Isso representa aumento da intensidade quando a fonte se afasta, contrariando a relação fornecida.
❌ D)A intensidade é calculada corretamente, mas o logaritmo decimal indicado no texto é substituído indevidamente pelo logaritmo natural na expressão do nível sonoro.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar a relação entre intensidade sonora e distância em propagação esférica.
Uma fonte sonora emite f = 440 Hz no ar onde a velocidade do som é v = 340 m·s^-1. Calcule o comprimento de onda ? da onda sonora usando ? = v/f. Considere propagação em linha reta sem vento.
A) ? = 340 m·s^-1 / 220 Hz ˜ 1,545 m
B) ? = 440 Hz / 440 Hz = 1 m
C) ? = 440 Hz / 340 m·s^-1 ˜ 1,294 m
D) ? = 340 m·s^-1 / 440 Hz ˜ 0,773 m
E) ? = 340 m·s^-1 / 100 Hz ˜ 3,4 m
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
comprimento de onda
💡 Dica de resolução
Use a fórmula ? = v/f para calcular o comprimento de onda.
✅ Resposta correta: D
Usa-se ? = v/f: ? = 340 m·s^-1 ÷ 440 s^-1 = 0,7727 m ˜ 0,773 m. Unidade: metros (m).
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A)Usou a frequência de 220 Hz, que é outra nota musical, errando o cálculo.
❌ B)Dividir a mesma unidade gera unidade 1 m, mas ? não pode ser unitário neste contexto.
❌ C)Misturou as fórmulas, a unidade de ? deve ser obtida pela divisão de v por f.
❌ E)A frequência está errada. 100 Hz não é nem próximo de 440 Hz, alterando o resultado.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar a relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda.
Um alto-falante produz intensidade sonora I = 1,0×10^-6 W·m^-2. Usando I0 = 1,0×10^-12 W·m^-2 e a relação L = 10·log10(I/I0), calcule o nível sonoro L em decibéis (dB).
As questões desta página desenvolvem as seguintes habilidades da Base Nacional Comum Curricular:
EM13CNT101Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
EM13CNT103Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
EM13CNT204Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
EM13CNT205Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
EM13CNT302Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
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