ENEM 2011 — questão 84 de Física
Enunciado em texto
Ao diminuir o tamanho de um orifício atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de tempo, e próximo da situação de completo fechamento do orifício, verifica-se que a luz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se comportar dessa forma.
[Figura com três desenhos, um abaixo do outro, cada um com uma lâmpada à esquerda, uma parede com um buraco no meio e um anteparo escuro à direita. No 1º (legendas “Lâmpada”, “Buraco”, “Raios de luz”), o buraco é largo e passa um feixe de raios paralelos e retos até o anteparo. No 2º, o buraco é menor e passa um feixe estreito, também reto. No 3º, o buraco está quase fechado e, depois dele, a luz se espalha em frentes de onda curvas (arcos cada vez maiores) que se abrem em direção ao anteparo.]
FIOLHAIS, C. Física divertida. Brasília: UnB, 2000 (adaptado).
Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto?
a) Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas.
b) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito.
c) Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar.
d) Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta.
e) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace.
(Enunciado e figura: ENEM 2011, aplicação regular, Caderno 2 – Amarelo — 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: identificar o fenômeno da figura e achar a situação com som em que ele acontece.
Passo 1 — o fenômeno. Com o buraco largo, a luz passa reto. Quando o buraco fica muito pequeno, a luz se espalha depois dele, contornando as bordas. Isso é a difração: uma onda que encontra uma abertura ou um obstáculo de tamanho comparável ao seu comprimento de onda se abre e “dobra a esquina”.
Passo 2 — por que com o som é fácil. O comprimento de onda da luz visível é de centésimos de milésimo de centímetro; por isso a difração da luz só aparece com fendas minúsculas. O som da voz tem comprimento de onda de dezenas de centímetros a alguns metros, parecido com o tamanho de portas e muros. Por isso o som contorna o muro com facilidade, e o menino escondido ouve a conversa mesmo sem ver os colegas.
Por que não as outras: (B) eco é reflexão do som. (C) o som chega antes pelo chão porque se propaga mais rápido nos sólidos (velocidade em meios diferentes). (D) som mais agudo na aproximação é o efeito Doppler. (E) a taça quebra por ressonância.
⚠️ A armadilha: a (B), pensar que o som “vai e volta” como no desenho. Na figura a luz não volta: ela atravessa o buraco e se espalha. Isso é difração, não reflexão.
A ideia em uma frase: difração é a onda contornando obstáculos; como o som tem comprimento de onda grande, ele contorna um muro e você ouve quem não vê.
Resposta: alternativa A.
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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