Insper 2018 (Engenharias) — questão 5 de Física
Enunciado em texto
Algumas pessoas apreciam assistir a eventos esportivos pela TV enquanto ouvem sua narração pelo rádio.
[Foto: uma TV de tela plana presa à parede mostrando um jogo de futebol; embaixo, em prateleiras de vidro, um aparelho receptor e um aparelho de som com duas caixas.]
(Adaptado de cbdv.org.br e mercadolivre.com)
Entretanto, ocorre uma defasagem entre as recepções da imagem gerada pela TV e o som emitido pelo rádio. Essa defasagem ocorre porque
(A) as ondas de rádio são mecânicas, e as de TV são eletromagnéticas, mas ambas viajam à mesma velocidade no ar; as ondas de rádio são refletidas pela ionosfera, enquanto as de TV são refletidas por satélites artificiais mais distantes da superfície terrestre.
(B) ambas as ondas são eletromagnéticas, vibram com a mesma frequência diferindo pelos seus comprimentos de onda e pelas velocidades de propagação no ar; ambas são refletidas apenas por satélites artificiais.
(C) ambas são eletromagnéticas e, apesar de vibrarem com frequências diferentes, viajam no ar com a mesma velocidade; as de rádio são refletidas pela ionosfera, enquanto as de TV são refletidas por satélites artificiais mais distantes da superfície terrestre.
(D) ambas as ondas são eletromagnéticas, mas, por vibrarem com frequências diferentes, viajam no ar a velocidades diferentes, mesmo sendo ambas refletidas pela ionosfera.
(E) as ondas de rádio são mecânicas e viajam no ar mais devagar do que as de TV, que são eletromagnéticas, embora ambas sejam refletidas pela ionosfera.
(Enunciado e figura: Vestibular Insper 2018 (1º semestre, Engenharias) — Insper.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Insper Instituto de Ensino e Pesquisa.
Resolução comentada
O que a questão pede: a explicação física correta para a imagem da TV e a narração do rádio chegarem defasadas.
Passo 1 — a natureza das ondas. Ondas de rádio e de TV são eletromagnéticas: só diferem na frequência. A onda mecânica é o som que sai do alto-falante, não o sinal que viaja da emissora até a casa. Isso elimina (A) e (E).
Passo 2 — a velocidade. No ar (quase vácuo para essas ondas), toda onda eletromagnética viaja praticamente à velocidade da luz, cerca de m/s, qualquer que seja a frequência. Isso elimina (B) e (D), que atribuem velocidades diferentes às duas.
Passo 3 — então por que a defasagem? Pelo caminho: com a mesma velocidade, quem percorre um trajeto mais longo chega depois. O sinal de rádio pode ser refletido pela ionosfera, a algumas centenas de quilômetros de altura; o de TV, nas transmissões via satélite, sobe a dezenas de milhares de quilômetros e volta. É o que diz (C). (Na prática, o processamento do sinal digital da TV também acrescenta atraso.)
Por que não as outras: (A) e (E) chamam as ondas de rádio de mecânicas; (B) diz que as frequências são iguais e que as velocidades no ar diferem; (D) diz que a velocidade no ar depende da frequência.
⚠️ A armadilha: achar que frequência diferente significa velocidade diferente (D). No ar, a velocidade é a mesma para todas as ondas eletromagnéticas; o que muda com a frequência é o comprimento de onda, por v = λf.
A ideia em uma frase: rádio e TV viajam na mesma velocidade, a da luz; a defasagem vem do caminho mais longo do sinal de TV.
Resposta: alternativa C.
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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