ENEM 2017 (2ª aplicação) — questão 101 de Física

Gabarito COndulatória — ressonância e seleção por frequência2º dia · 2ª aplicação · Caderno 5 (Amarelo)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 101 de Física do ENEM 2017 (2ª aplicação)

Enunciado em texto

Ao sintonizar uma estação de rádio AM, o ouvinte está selecionando apenas uma dentre as inúmeras ondas que chegam à antena receptora do aparelho. Essa seleção acontece em razão da ressonância do circuito receptor com a onda que se propaga.

O fenômeno físico abordado no texto é dependente de qual característica da onda?

a) Amplitude.

b) Polarização.

c) Frequência.

d) Intensidade.

e) Velocidade.

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.

Resolução comentada

A pergunta é direta: ressonância depende de qual característica da onda? De uma só — a frequência.

O que é ressonância. Todo sistema oscilante tem uma frequência natural, aquela em que ele oscila sozinho quando é perturbado. Quando chega uma excitação externa com essa mesma frequência, a energia se acumula ciclo após ciclo e a amplitude cresce muito. Chegando com qualquer outra frequência, os empurrões desencontram e nada se acumula.

fexterna=fnatural  ⟹  amplitude grandef_{\text{externa}} = f_{\text{natural}} \;\Longrightarrow\; \text{amplitude grande}

Como isso vira um rádio. A antena capta todas as estações ao mesmo tempo — dezenas de ondas somadas. O circuito receptor tem uma frequência natural ajustável (é isso que o botão de sintonia muda). Ao igualar essa frequência à da emissora desejada, só ela é amplificada; as demais chegam, mas não ressoam e ficam desprezíveis.

Por que as outras caem — e cada uma ensina algo:

• A (amplitude): amplitude é quão forte o sinal chega, não qual ele é. Uma estação distante chega fraca e ainda assim sintoniza; uma estação forte fora da sintonia não entra.

• B (polarização): afeta a eficiência da captação (por isso a orientação da antena importa), mas não seleciona estação — todas as ondas de AM chegam com polarização parecida.

• D (intensidade): mesmo caso da amplitude.

• E (velocidade): todas as ondas eletromagnéticas viajam à mesma velocidade no ar, cerca de 3×1083\times10^{8} m/s. Uma grandeza igual para todas não pode servir de critério de escolha — este é o argumento mais forte da questão, e vale como método: o que é igual para todos os candidatos nunca distingue entre eles.

Onde mais isso aparece: a taça que quebra com a nota certa do cantor, o balanço que sobe quando você empurra no tempo certo, o forno de micro-ondas ajustado à vibração da molécula de água, a ponte que oscila com o vento. Sempre a mesma condição: frequências iguais.

A ideia em uma frase: sintonizar é igualar frequências — e o que é igual para todas as ondas não pode ser o que separa uma delas.

Resposta: alternativa C.

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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