FMJ 2023 — questão 58 de Física
Enunciado em texto
Na figura estão representadas as faixas de frequências das ondas sonoras emitidas por cinco diferentes instrumentos de corda.
[Figura: título “Frequência (Hz)”. Uma escala horizontal com as marcas 55, 110, 220, 440, 880 e 1760, igualmente espaçadas (cada marca é o dobro da anterior), sobre um fundo de linhas verticais. Cinco barras azuis horizontais, cada uma com o nome do instrumento: Violino — começa um pouco antes de 220 e vai até depois de 1760; Viola — começa um pouco depois de 110 e vai até um pouco depois de 880; Violoncelo — começa entre 55 e 110 (mais perto de 55) e termina entre 440 e 880; Contrabaixo — começa antes de 55 e termina entre 220 e 440; Violão — começa entre 55 e 110 e termina um pouco depois de 880.]
(https://musicaeadoracao.com.br. Adaptado.)
Alguns desses instrumentos representados na figura podem emitir ondas sonoras cujo comprimento é igual a 3,0 m quando essas ondas se propagam no ar, meio no qual a velocidade de propagação das ondas sonoras é igual a 330 m/s. Esses instrumentos são
(A) o violino, o violoncelo e o contrabaixo.
(B) o violino, a viola e o violão.
(C) o violoncelo, o contrabaixo e o violão.
(D) o violino, a viola, o violoncelo e o violão.
(E) a viola, o violoncelo, o contrabaixo e o violão.
(Enunciado e figura: Vestibular FMJ 2023, Medicina, Prova II — 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: quais instrumentos alcançam a frequência de um som que, no ar, tem comprimento de onda de 3,0 m.
Passo 1 — achar a frequência. Pela equação fundamental da ondulatória:
Passo 2 — ler o gráfico em 110 Hz. Imagine uma linha vertical passando pela marca 110 e veja quais barras ela corta:
• Violino: começa perto de 200 Hz, à direita de 110. Não.
• Viola: começa um pouco à direita da marca 110. Não.
• Violoncelo: vai de pouco acima de 55 Hz até entre 440 e 880 Hz. Sim.
• Contrabaixo: vai de abaixo de 55 Hz até entre 220 e 440 Hz. Sim.
• Violão: vai de entre 55 e 110 Hz até um pouco acima de 880 Hz. Sim.
Os instrumentos são o violoncelo, o contrabaixo e o violão.
Conferindo com a música: 110 Hz é a nota lá grave, a quinta corda solta do violão. Os sons graves ficam com os instrumentos maiores; violino e viola, os menores, não descem até lá.
⚠️ A armadilha: errar a equação e multiplicar em vez de dividir: Hz. Em 990 Hz, as barras que passam são as do violino, da viola e do violão, exatamente a alternativa B. Um comprimento de onda grande (3,0 m) é som grave, de frequência baixa.
A ideia em uma frase: f = v/λ: 3,0 m no ar dá 110 Hz, um som grave, que só os instrumentos maiores (e o violão) alcançam.
Resposta: alternativa C (violoncelo, contrabaixo e violão).
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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