PUC-Campinas 2009 — questão 20 de Física
Enunciado em texto
Num grande tanque com água, uma torneira despeja gotas a intervalos regulares de tempo, dando origem a uma onda periódica que se move com velocidade de 0,80 m/s e comprimento de onda de 0,20 m. Um barquinho de papel encontra-se na água a 0,60 m do ponto de impacto das gotas. A esse respeito, considere as afirmações:
I. As gotas caem com freqüência de 4 gotas/s.
II. Quanto à natureza de propagação, a onda em questão é transversal.
III. Se o barquinho for colocado a 1,20 m do ponto de impacto das gotas, ocorre diminuição no seu período de oscilação.
Está correto o que se afirma SOMENTE em
(A) I.
(B) II.
(C) III.
(D) I e II.
(E) II e III.
(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2009, Prova Geral — PUC-Campinas.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar três afirmações sobre a onda produzida pelas gotas.
Afirmação I — verdadeira. Pela equação fundamental, :
Cada gota gera um pulso, e a frequência da onda é a frequência com que a fonte bate na água: 4 gotas por segundo.
Afirmação II — verdadeira. Na onda na superfície da água, as partículas sobem e descem enquanto a onda avança na horizontal: é tratada como onda transversal (o barquinho sobe e desce, não vai embora com a onda). A rigor, as partículas da superfície descrevem pequenas órbitas, com uma parte longitudinal também, mas no nível do ensino médio a classificação esperada é transversal.
Afirmação III — falsa. O período (e a frequência) de uma onda é fixado pela fonte, e não muda enquanto ela se propaga no mesmo meio. A 0,60 m ou a 1,20 m, o barquinho oscila com o mesmo período: s. O que diminui com a distância é a amplitude, porque a energia se espalha num círculo cada vez maior.
⚠️ A armadilha: achar que, longe da fonte, “tudo enfraquece”, inclusive o período, e aceitar III (alternativas C ou E). A distância reduz a amplitude, não a frequência.
A ideia em uma frase: a frequência da onda é a da fonte e não muda com a distância; o que se perde ao se afastar é amplitude.
Resposta: alternativa D (I e II).
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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