Durante uma reportagem sobre segurança ferroviária, uma estudante permanece parada na plataforma enquanto um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar 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.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma reportagem sobre segurança ferroviária, uma estudante permanece parada na plataforma enquanto um trem se aproxima em linha reta. O maquinista mantém constante a frequência da buzina, e o trem desloca-se sem vento significativo entre a fonte sonora e a estudante. À medida que o trem se aproxima, as ondas sonoras chegam à estudante com intervalos de tempo cada vez menores, segundo o efeito Doppler. Com base no texto, qual alteração na frequência do som da buzina é percebida pela estudante enquanto o trem se aproxima?
- A) A frequência percebida pela estudante alterna entre valores.
- B) A frequência percebida pela estudante permanece constante.
- C) A frequência percebida pela estudante diminui.
- D) A frequência percebida pela estudante aumenta.
- E) A frequência percebida pela estudante torna-se nula.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o fenômeno. A fonte (buzina do trem) emite som com frequência constante, mas ela se move em direção à estudante, que está parada. Esse é o efeito Doppler clássico.
- Relacione intervalo de tempo e frequência. Frequência é o número de cristas de onda que chegam por segundo, ou seja, o inverso do período (f = 1/T). O enunciado diz que as ondas chegam com intervalos de tempo cada vez menores. Se T diminui, f aumenta.
- Conclua. Como o trem se aproxima, cada onda sucessiva é emitida a partir de um ponto mais próximo da estudante, então as frentes de onda se comprimem à frente da fonte. O comprimento de onda percebido diminui e a frequência percebida aumenta, o que a estudante ouve como um som mais agudo.
- Analise as alternativas erradas. A: a frequência não oscila, pois o movimento do trem é uniforme em direção à estudante e a fonte emite com frequência constante. B: a frequência percebida só permaneceria constante se não houvesse movimento relativo entre fonte e observadora. C: diminuiria apenas se o trem estivesse se afastando da estudante. E: a frequência não se anula, pois o som continua sendo ouvido com frequência positiva.
- Sobre o gabarito. O gabarito oficial D está correto e coincide com a resolução feita independentemente.
💡 Dica: Considere o efeito Doppler ao responder.
Alternativa por alternativa
O aluno pode imaginar que a variação de intervalos de tempo gera oscilação na frequência percebida, confundindo variação com alternância entre valores.
Por que engana: Confundir aumento de frequência com diminuição ou pensar que a intensidade do som muda com a aproximação.
O aluno pode supor que, como a buzina tem frequência constante, a estudante também percebe frequência constante, ignorando o movimento relativo entre fonte e observadora.
O aluno pode associar a diminuição do intervalo de tempo entre as ondas a uma diminuição da frequência, ou usar a intuição de que o som fica mais grave ao se aproximar, confundindo o sentido da variação.
Como a fonte sonora se aproxima da observadora, as frentes de onda chegam com menor intervalo de tempo entre si. Portanto, a frequência percebida aumenta, embora a frequência emitida pela buzina permaneça constante. Esse fenômeno é explicado pelo efeito Doppler.
O aluno pode pensar que, por o som 'chegar' de forma cada vez mais rápida, ele deixaria de ser ouvido, confundindo ausência de onda com mudança de frequência.
Raio-X da questão
efeito Doppler
avaliacao
frequencia e altura do som · efeito Doppler
Revisar o conceito de efeito Doppler e suas aplicações.
Confundir aumento de frequência com diminuição ou pensar que a intensidade do som muda com a aproximação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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