ENEM 2024 — questão 99 de Física
Enunciado em texto
Uma ambulância em alta velocidade com a sirene ligada desloca-se em direção a um radar operado por uma pessoa. O radar emite ondas de rádio com frequência f₀ que são refletidas pela dianteira da ambulância, retornando para o detector com frequência f_r. A percepção do operador do radar, em relação ao som emitido pela sirene, é de que este se altera à medida que a ambulância se aproxima ou se afasta.
Durante a aproximação, como o operador percebe o som da sirene e qual é a relação entre as frequências f_r e f₀ medidas pelo radar?
A Mais grave do que o som emitido e f_r < f₀.
B Mais agudo do que o som emitido e f_r < f₀.
C Mais agudo do que o som emitido e f_r = f₀.
D Mais agudo do que o som emitido e f_r > f₀.
E Mais grave do que o som emitido e f_r > f₀.
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: duas coisas ao mesmo tempo — como o operador ouve a sirene e o que acontece com a frequência do radar, os dois durante a aproximação.
Passo 1 — a sirene (onda sonora). Fonte se aproximando do observador: as frentes de onda chegam mais juntas, a frequência recebida aumenta. Frequência maior é som mais agudo. Isso já elimina as alternativas A e E.
Passo 2 — o radar (onda eletromagnética). Aqui o efeito Doppler acontece duas vezes:
• a ambulância, se aproximando, recebe a onda com frequência maior que ;
• ao refletir, ela funciona como uma nova fonte, também em aproximação, e emite de volta com frequência maior ainda.
Resultado: .
Passo 3 — junte. Som mais agudo e .
Cuidado com a alternativa C: ela diz , como se a luz não sofresse Doppler. Sofre — é exatamente esse deslocamento que o radar mede para calcular a velocidade do carro. O que não muda é a velocidade da onda no meio; a frequência, sim.
Resposta: alternativa D (mais agudo e ).
Resolução em vídeo
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