FACISB 2017 — questão 67 de Física
Enunciado em texto
Para fazer uma demonstração a seus alunos, um professor pendurou, com fios leves, uma mola slinky a um suporte e, segurando uma de suas extremidades, fez sua mão oscilar horizontalmente, gerando pulsos longitudinais que se propagaram pela mola com velocidade constante de 0,96 m/s. A figura ilustra essa experiência, representando algumas cristas e alguns vales da onda gerada.
[Figura: mola slinky horizontal pendurada por quatro fios num suporte, com a mão do professor na extremidade esquerda. Ao longo da mola alternam-se quatro regiões de espiras juntas (compressões) e regiões de espiras afastadas (rarefações). Uma cota de 1,6 m vai do meio da 2ª região de espiras juntas até o meio da 4ª.]
Considerando essas informações, a frequência com que o professor fez sua mão oscilar foi igual a
(A) 0,8 Hz.
(B) 0,6 Hz.
(C) 1,2 Hz.
(D) 1,0 Hz.
(E) 1,4 Hz.
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2017 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a frequência da onda, que é a frequência da mão do professor.
Passo 1 — o comprimento de onda. Na onda longitudinal, as “cristas” são as compressões (espiras juntas) e os “vales” são as rarefações. O comprimento de onda é a distância entre duas compressões vizinhas. A cota de 1,6 m vai do meio de uma compressão até o meio da compressão que vem duas depois, ou seja, cobre dois comprimentos de onda:
Passo 2 — a frequência. Pela equação fundamental da onda, v = λf:
⚠️ A armadilha: tomar 1,6 m como um único comprimento de onda. Aí f = 0,96/1,6 = 0,6 Hz, a alternativa B. Conte as compressões dentro da cota: são dois ciclos completos.
A ideia em uma frase: na mola, λ é a distância entre duas compressões seguidas, e f = v/λ.
Resposta: alternativa C (1,2 Hz).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.