EEAR 2024 (CFS 1) — questão 84 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a velocidade da onda no meio I, sabendo como ela fica no meio II.

Passo 1 — o comprimento de onda no meio I. De A (crista) até a crista seguinte é um comprimento de onda; dessa crista até o vale B é mais meio. Então os 6 m valem 1,5 λ:

$$1{,}5\,\lambda_{\text{I}} = 6 \Rightarrow \lambda_{\text{I}} = 4\ \text{m}$$

Passo 2 — a frequência, pelo meio II. Na refração a frequência não muda: quem dita o ritmo é a fonte. Mudam a velocidade e o comprimento de onda.

$$f = \frac{v_{\text{II}}}{\lambda_{\text{II}}} = \frac{15}{3} = 5\ \text{Hz}$$

Passo 3 — a velocidade no meio I:

$$v_{\text{I}} = \lambda_{\text{I}}\,f = 4 \times 5 = 20\ \text{m/s}$$

⚠️ As armadilhas: tomar os 6 m como um comprimento de onda dá $6 \times 5 = 30$ m/s (alternativa D); tomar como dois comprimentos de onda dá $3 \times 5 = 15$ m/s (alternativa B). Conte com cuidado: de crista a crista é λ, de crista a vale é λ/2.

A ideia em uma frase: na refração a frequência se mantém; com ela e o λ de cada meio, v = λf.

Resposta: alternativa C (20 m/s).