Em uma atividade de Física, estudantes mediram a intensidade sonora produzida por uma caixa de som em um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar 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.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de Física, estudantes mediram a intensidade sonora produzida por uma caixa de som em um ambiente aberto, mantendo a potência da fonte e as condições do local constantes. Considerando a fonte aproximadamente pontual, obtiveram os seguintes valores: a 1 m da fonte, a intensidade era de 80 unidades; a 2 m, de 20 unidades; e a 4 m, de 5 unidades. Com base nos dados obtidos, qual relação descreve corretamente a variação da intensidade sonora com a distância até a fonte?
- A) A intensidade é inversamente proporcional à distância.
- B) A intensidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância.
- C) A intensidade permanece constante com a distância.
- D) A intensidade é diretamente proporcional ao quadrado da distância.
- E) A intensidade é diretamente proporcional à distância.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A 1 m a intensidade é 80; a 2 m, 20; a 4 m, 5. A fonte é pontual e a potência e as condições do local são constantes. Passo 2: Verifique como a intensidade varia quando a distância dobra. De 1 m para 2 m, a distância dobra (multiplica por 2) e a intensidade cai de 80 para 20, ou seja, divide por 4, que é 2 ao quadrado. Passo 3: Confira com outro par de pontos. De 1 m para 4 m, a distância quadruplica (multiplica por 4) e a intensidade cai de 80 para 5, ou seja, divide por 16, que é 4 ao quadrado. Passo 4: Conclua. Quando a distância multiplica por k, a intensidade divide por k^2, o que caracteriza proporcionalidade inversa ao quadrado da distância, isto é, I = constante / d^2. Assim, a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) a proporcionalidade inversa simples daria divisão por 2 ao dobrar a distância, mas a intensidade caiu por 4. C) a intensidade não é constante, pois varia de 80 para 20 e para 5. D) a proporcionalidade direta com o quadrado indicaria aumento da intensidade com a distância, o oposto do observado. E) a proporcionalidade direta com a distância também indicaria aumento da intensidade com a distância, o que contradiz os dados.
💡 Dica: Considere a relação entre distância e intensidade do som.
Alternativa por alternativa
O aluno percebe que a intensidade diminui quando a distância aumenta, mas supõe que a queda é proporcional à distância, sem checar o fator de queda. Ao dobrar a distância, esperaria cair pela metade, enquanto os dados mostram queda para um quarto.
Por que engana: Confundir a relação inversa entre intensidade do som e distância, acreditando que a intensidade aumenta ou permanece constante.
Quando a distância dobra, de 1 m para 2 m, a intensidade passa de 80 para 20 unidades, ou seja, fica quatro vezes menor. Quando a distância quadruplica, de 1 m para 4 m, a intensidade passa a ser 16 vezes menor. Portanto, a intensidade varia de acordo com o inverso do quadrado da distância: I ∝ 1/d².
O aluno entende que a fonte tem potência constante e conclui que a intensidade também seria constante, confundindo a grandeza da fonte com a grandeza recebida em cada ponto do espaço. Não percebe que a energia se espalha por uma área crescente.
O aluno observa que os números envolvem potências de 2 e 4 e associa o quadrado da distância à relação direta, lendo apenas o expoente sem atentar para o sentido da variação. Não nota que a intensidade diminui quando a distância aumenta.
O aluno supõe que, por ser uma relação de 'proporção', a intensidade cresce linearmente com a distância, sem observar que os valores diminuem conforme o ponto se afasta da fonte. Confunde proporcionalidade direta com qualquer tipo de relação entre as grandezas.
Raio-X da questão
intensidade do som
avaliacao
propagacao de ondas sonoras · intensidade sonora e distancia
Revisar a relação entre distância e intensidade sonora.
Confundir a relação inversa entre intensidade do som e distância, acreditando que a intensidade aumenta ou permanece constante.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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