Questões BNCC EF09CI05

Nas paredes de um corredor de um prédio antigo, uma fileira de caixas negras chamava a atenção dos visitantes da feira de ciências local. Cada caixa continha um pequeno dispositivo para projetar a imagem externa: no primeiro, um orifício de 1 mm; no segundo, uma lente convexa de plástico; e no terceiro, uma lente convexa com maior curvatura. Os visitantes notaram que, enquanto o orifício produzia imagens escuras e pouco definidas, a lente de plástico gerava projeções mais claras, e a lente mais curva tornava a imagem ainda mais nítida, porém com área reduzida.

Com base no texto, qual característica da lente mais curva explica o aumento da nitidez da imagem projetada?

Nas margens de um igarapé ao entardecer, um grupo de estudantes coletava água para investigar pequenos organismos. Sem microscópio, colocaram uma gota d’água sobre um pedaço de plástico transparente apoiado em um vaso, iluminando-a com uma lanterna. Observando através da gota, notaram detalhes das algas e zooplâncton. Em seguida, fizeram o mesmo com uma lente de vidro de óculos descartado e compararam as imagens obtidas. Anotaram que a gota produzia uma imagem ampliada, mas com bordas menos definidas, enquanto a lente de vidro exibia nitidez superior.

Com base no relato, qual fator relacionado ao formato da gota d’água explica a menor definição das bordas dos organismos observados em comparação à lente de vidro?

— Professora, por que essa tira faz som mais agudo quando eu pulo mais forte sobre ela? — perguntou Lara ao observar o experimento de tiras de plástico instaladas em suportes. A docente propôs: “Vejam como mudam os sons quando alteramos a tensão e o comprimento das tiras.” Lara e João testaram quatro tiras idênticas. Primeiro, esticaram cada uma com tensões diferentes, mantendo o comprimento fixo. Depois, mantiveram a tensão constante e encurtaram pela metade o comprimento de cada tira. No osciloscópio, a frequência do som dobrou ao dobrar a tensão e aumentou 50% ao reduzir o comprimento pela metade. Dados ilustrativos.

Analise o texto-base e identifique qual variável mostrou maior efeito sobre a frequência do som produzido pelas tiras de plástico.

Durante uma tarde de estudos, Luiz realizou um experimento doméstico com objetos transparentes. Ele posicionou uma lanterna de LED de um lado de uma mesa escura e, sobre ela, colocou: (1) um copo de vidro plano vazio, (2) um copo de vidro plano cheio de água, (3) uma lente de aumento, (4) um prisma de vidro. Observou-se o comportamento do feixe de luz em cada caso: no item (1) o feixe manteve-se paralelo; no item (2) desviou-se ligeiramente; no item (3) convergiu em um ponto focal; no item (4) dispersou-se em cores.

Analise o texto-base e identifique qual objeto transparente concentrou o feixe de luz em um ponto focal.

Você já percebeu que ao tocar as cordas de um violão, tampas de panelas ou elásticos esticados surgem sons diferentes? Carla decidiu explorar esse fenômeno em casa. Ela prendeu um elástico em uma caixa de cartas e o esticou. Em seguida, tocou o elástico e anotou se o som ficava mais agudo ou grave. Depois, manteve o material e a tensão constantes e variou apenas o comprimento do elástico em três medições: 5 cm, 10 cm e 15 cm. Observou que comprimentos menores produziram sons mais agudos. A partir dessa experiência, Carla entendeu que comprimento, tensão e material são variáveis que influenciam o som.

Identifique a proposta experimental que investiga exclusivamente o efeito do comprimento de uma corda na frequência do som gerado.

— Observa, o lápis parece quebrado ao entrar na água! — exclamou Ana ao colocar um lápis num copo com água cristalina sobre a mesa iluminada pela luz do sol. Ela notou que, quando olhava de lado, a parte submersa do lápis parecia deslocada em relação à parte fora da água. Em seguida, Ana trocou o copo por um prismático de vidro de formato cilíndrico cheio de água e percebeu que o efeito de deslocamento do lápis era semelhante, embora mais acentuado.

Identifique o fenômeno óptico observado por Ana ao inserir o lápis na água que explica o aparente deslocamento da imagem.

Martelos ressoam em um galpão adaptado por alunos de uma escola técnica para a construção de um xilofone metálico. Eles cortaram quatro tubos de aço com 50 cm de comprimento e mesmo diâmetro e espessura de parede. Um quinto tubo, também de aço, mediu apenas 40 cm, mantendo as demais medidas idênticas. Ao golpear cada tubo com a mesma baqueta, notaram que o tubo mais curto produziu som mais agudo, enquanto os tubos de mesmo comprimento ressoaram em frequência semelhante. Os estudantes repetiram o experimento utilizando tubos de alumínio de 50 cm, mas as variações de altura do som permaneceram relacionadas exclusivamente a uma característica física.

Analise o texto e identifique a variável física que influenciou diretamente o aumento da frequência sonora no tubo de 40 cm.

— Você percebeu, Lucas? — perguntou Ana, segurando duas cordas de violão cortadas de comprimentos diferentes. Ao dedilhá-las com a mesma força, a corda mais curta soou mais aguda. Em seguida, trocou por cordas de mesma espessura mas de materiais distintos: as de aço emitiram tom mais brilhante que as de náilon, mesmo mantendo comprimento e tensão idênticos. Por fim, Ana ajustou a tensão de uma corda sem alterar seu comprimento: quanto maior a tensão, mais alto o som produzido. Essas experiências ilustram como variáveis físicas influenciam a frequência e o timbre dos sons gerados pela vibração de cordas.

Analise o texto-base e identifique qual variável está diretamente relacionada ao aumento da frequência quando a corda vibra com nota mais aguda.