FMJ 2016 — questão 41 de Física

Gabarito COndas — frequência do som (v = λf) e faixas de audição de animaisMedicina · Prova de Conhecimentos Gerais · Versão 3
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 41 de Física do FMJ 2016

Enunciado em texto

A tabela mostra o intervalo de frequência sonora audível para diferentes animais.

Menor (Hz)Maior (Hz)
Cão1550 000
Gato6065 000
Morcego1 000120 000
Golfinho150150 000

Se um apito for acionado, de modo a emitir um som de comprimento de onda 4 mm e velocidade 340 m/s, tal som

(A) será percebido apenas pelo cão e pelo gato.

(B) não será percebido por nenhum dos animais relacionados na tabela.

(C) será percebido apenas pelo morcego e pelo golfinho.

(D) será percebido apenas pelo gato, pelo morcego e pelo golfinho.

(E) será percebido apenas pelo cão, pelo gato e pelo golfinho.

(Enunciado e figura: Vestibular FMJ 2016, Medicina, Prova de Conhecimentos Gerais — FMJ/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Jundiaí (FMJ) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a frequência do som do apito e quais animais da tabela conseguem ouvi-la.

Passo 1 — a frequência. Da equação fundamental da onda, v=λfv = \lambda f, com o comprimento de onda em metros (4 mm = 0,004 m):

f=vλ=3400,004f = \frac{v}{\lambda} = \frac{340}{0{,}004}

f=85 000 Hzf = 85\,000\ \text{Hz}

Passo 2 — comparar com a tabela. Um animal ouve o som se 85 000 Hz estiver entre a menor e a maior frequência dele:

• Cão: vai até 50 000 Hz. Não ouve.

• Gato: vai até 65 000 Hz. Não ouve.

• Morcego: de 1 000 a 120 000 Hz. Ouve.

• Golfinho: de 150 a 150 000 Hz. Ouve.

Só o morcego e o golfinho percebem o apito.

⚠️ A armadilha: pensar “85 000 Hz é ultrassom, então ninguém ouve” (alternativa B). Ultrassom é o som acima de 20 000 Hz, que é o limite da audição humana. Vários animais ouvem bem acima disso, e é justamente o que a tabela mostra.

A ideia em uma frase: calcule a frequência com f = v/λ e veja em quais faixas da tabela ela cabe.

Resposta: alternativa C (apenas o morcego e o golfinho).

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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