ENEM 2012 PPL — questão 73 de Física

Enunciado em texto
Em apresentações musicais realizadas em espaços onde o público fica longe do palco, é necessária a instalação de alto-falantes adicionais a grandes distâncias, além daqueles localizados no palco. Como a velocidade com que o som se propaga no ar ( m/s) é muito menor do que a velocidade com que o sinal elétrico se propaga nos cabos ( m/s), é necessário atrasar o sinal elétrico de modo que este chegue pelo cabo ao alto-falante no mesmo instante em que o som vindo do palco chega pelo ar. Para tentar contornar esse problema, um técnico de som pensou em simplesmente instalar um cabo elétrico com comprimento suficiente para o sinal elétrico chegar ao mesmo tempo que o som, em um alto-falante que está a uma distância de 680 metros do palco.
A solução é inviável, pois seria necessário um cabo elétrico de comprimento mais próximo de
a) km.
b) km.
c) km.
d) km.
e) km.
(Enunciado: ENEM 2012 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: o comprimento de cabo que faria o sinal elétrico demorar o mesmo tempo que o som para chegar ao alto-falante.
Passo 1 — quanto tempo o som leva. O som anda com velocidade constante no ar (movimento uniforme):
Passo 2 — quanto o sinal anda nesse tempo. Para chegar junto, o sinal tem de passar esses mesmos 2 s dentro do cabo:
Conferindo o “inviável”: 520 mil quilômetros é mais que a distância da Terra à Lua (cerca de 384 mil km). Não dá para enrolar isso atrás do palco.
⚠️ As armadilhas:
• inverter a divisão do tempo ( s) dá m km, a alternativa C;
• multiplicar tudo () dá cerca de , a alternativa E (e nem a unidade faria sentido).
A ideia em uma frase: mesmo tempo para os dois: t = d/v do som, e o cabo seria v do sinal vezes esse t — um absurdo de 520 mil km.
Resposta: alternativa D ( km).
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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