ENEM 2009 PPL — questão 23 de Física

Enunciado em texto
Na era do telefone celular, ainda é possível se comunicar com um sistema bem mais arcaico e talvez mais divertido: o “telefone com copos de plástico e barbante”.
[Figura: um menino fala dentro de um copo de plástico; o fundo desse copo está ligado por um barbante esticado ao fundo de outro copo, que uma menina segura junto ao ouvido.]
A onda sonora produzida pelo menino faz vibrar o fundo de um copo plástico, em um movimento de vai e vem imperceptível, mas que cria uma perturbação ao longo do barbante esticado. O barbante, por sua vez, conduz o “som” até o outro copo. Essa perturbação faz vibrar o fundo do segundo copo plástico e a energia veiculada pelo barbante pode, assim, ser restituída sob a forma de uma onda sonora perceptível. Assim, se a menina colocar o ouvido próximo ao outro copo, ela poderá escutar a voz do menino de forma nítida.
Com relação ao assunto tratado no texto e na figura, conclui-se que
a) a antena de um telefone celular exerce a mesma função do barbante que une os dois copos de plástico.
b) o telefone celular utiliza o mesmo princípio do “telefone de copos plásticos e barbante” para transmitir o som.
c) as ondas do telefone “com copos de plástico e barbante” são ondas eletromagnéticas, portanto, elas não precisam de um meio material para se propagar.
d) o segredo para o telefone “com copos de plástico e barbante” funcionar está no barbante que une os dois fundos dos copos e conduz ondas mecânicas de um copo para o outro.
e) a voz é um sinal complexo constituído de ondas sonoras de mesma frequência. Por esse motivo, o receptor pode ouvir o emissor através da onda se propagando no fio do telefone “com copos de plástico e barbante”.
(Enunciado e figura: ENEM 2009 PPL (2ª aplicação), Caderno 3 – Branco — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: que tipo de onda leva a voz de um copo ao outro.
Passo 1 — seguir a energia. A voz (onda sonora no ar) faz vibrar o fundo do copo. O fundo puxa e solta o barbante esticado, e essa vibração corre ao longo do fio. No outro copo, a vibração do fundo empurra o ar e recria o som.
Passo 2 — que onda é essa. Uma vibração que precisa de um meio material (o ar, depois o barbante) para se propagar é uma onda mecânica. O barbante esticado é o meio que leva a onda de um copo ao outro, e muito melhor que o ar: com o fio frouxo, o “telefone” não funciona.
Por que não as outras: (A) e (B) o celular transforma a voz em sinal elétrico e o envia por ondas eletromagnéticas (de rádio); a antena emite e capta essas ondas, sem fio nenhum ligando os aparelhos. É outro princípio. (C) as ondas no barbante são mecânicas e precisam de meio material. (E) a voz é formada por muitas frequências diferentes ao mesmo tempo; é isso que dá o timbre de cada pessoa.
⚠️ A armadilha: a (B). Os dois aparelhos “transmitem a voz”, mas de modos muito diferentes: o de barbante transmite vibração mecânica; o celular, ondas eletromagnéticas.
A ideia em uma frase: no telefone de copos, a voz viaja como onda mecânica pelo barbante esticado; no celular, como onda eletromagnética.
Resposta: alternativa D (o barbante conduz ondas mecânicas de um copo ao outro).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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