ENEM 2020 Digital — questão 96 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: o fenômeno ondulatório por trás da ecolocalização de morcegos e golfinhos.

Passo 1 — o que o animal faz. Ele emite um pulso ultrassônico e recebe o mesmo pulso de volta. Para uma onda voltar depois de encontrar um obstáculo, ela precisa ter sido refletida.

Passo 2 — o que a onda de volta carrega de informação. O tempo entre emissão e recepção dá a distância, porque a onda percorre o caminho de ida e volta:

$$d = \frac{v\,\Delta t}{2}$$

O fator 2 está aí porque o som vai e volta — é o mesmo raciocínio do sonar, do radar e do ultrassom médico.

Passo 3 — por que ULTRAssom, e não som audível. Frequência alta significa comprimento de onda curto, e uma onda só "enxerga" objetos maiores que o próprio comprimento de onda. Com ultrassom, o morcego detecta um inseto de poucos milímetros. Com som grave, o inseto seria contornado por difração e passaria despercebido.

Resposta: alternativa A (reflexão).

Por que as outras caem:

(B) difração é o contorno de obstáculos — ela é justamente o que atrapalha a ecolocalização, e o motivo de o animal usar frequências altas.

(C) refração é o desvio ao mudar de meio; não devolve a onda.

(D) dispersão é a separação de uma onda composta em suas frequências (o prisma com a luz); não há nada disso aqui.

(E) polarização só existe em ondas transversais, e o som é longitudinal — não pode ser polarizado. Este distrator aparece em toda questão de som, e a resposta para ele é sempre a mesma.

A ideia em uma frase: para a onda voltar e trazer notícia do obstáculo, ela tem de bater e voltar — isso é reflexão.