ENEM 2019 PPL — questão 132 de Física
Enunciado em texto
Um professor percebeu que seu apontador a laser, de luz monocromática, estava com o brilho pouco intenso. Ele trocou as baterias do apontador e notou que a intensidade luminosa aumentou sem que a cor do laser se alterasse. Sabe-se que a luz é uma onda eletromagnética e apresenta propriedades como amplitude, comprimento de onda, fase, frequência e velocidade.
Dentre as propriedades de ondas citadas, aquela associada ao aumento do brilho do laser é o(a)
a) amplitude. b) frequência. c) fase da onda. d) velocidade da onda. e) comprimento de onda.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
A questão dá um experimento com uma variável controlada de propósito. Trocaram as pilhas e:
• o brilho aumentou;
• a cor não mudou.
A segunda observação é tão importante quanto a primeira — é ela que elimina metade das alternativas de uma vez.
Passo 1 — o que a cor constante já descarta. Para luz monocromática, a cor é determinada pela frequência (e, no vácuo, pelo comprimento de onda correspondente). Elas se relacionam por:
Como a cor não mudou, a frequência não mudou. E como a velocidade da luz depende só do meio (o ar, que continua o mesmo), o comprimento de onda também não mudou. Caem B (frequência), D (velocidade) e E (comprimento de onda) — as três de uma vez.
Passo 2 — sobram amplitude e fase. A fase diz em que ponto do ciclo a onda está num dado instante; ela importa quando duas ondas se encontram (interferência), mas não define o quanto de energia uma onda sozinha transporta. Cai C.
Passo 3 — por que é a amplitude. A intensidade de uma onda é proporcional ao quadrado da amplitude:
Pilhas novas fornecem mais energia ao laser, que emite uma onda de maior amplitude — mais energia por segundo por unidade de área, ou seja, mais brilho. E amplitude não tem nenhuma relação com a cor: dá para ter luz vermelha fraca e luz vermelha forte, ambas com a mesma frequência.
O quadrado importa: dobrar a amplitude quadruplica a intensidade. Um aumento modesto de amplitude produz um salto grande de brilho.
A estrutura da questão, que vale mais que a resposta: o enunciado lista cinco propriedades e dá duas observações. Uma observação ("cor não mudou") elimina três alternativas; a outra ("brilho aumentou") escolhe entre as duas restantes. Questão de eliminação, não de conta — e a informação que elimina está na parte do enunciado que parece só um detalhe.
A ideia em uma frase: frequência é a cor, amplitude é o brilho — e são independentes uma da outra.
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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