PUC-Campinas 2013 — questão 33 de Física

Gabarito COndas — comprimento de onda de uma onda sonora (onda de choque)Vestibular 2013 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 33 de Física do PUC-Campinas 2013

Enunciado em texto

Aviões supersônicos podem viajar a velocidade superior à do som no ar, aproximadamente, 1,2⋅1031{,}2 \cdot 10^3 km/h. Ao ultrapassar essa velocidade, e enquanto voar com velocidade supersônica, há a produção de uma onda de choque que produz um estrondo e transfere ao ar muita energia, capaz de causar a quebra de vidros de janelas. Uma onda de choque, que se propaga com a velocidade do som no ar com frequência de 165 Hz, tem comprimento de onda, em m, de

(A) 0,50.

(B) 1,0.

(C) 2,0.

(D) 3,0.

(E) 4,0

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2013, 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: o comprimento de onda de uma onda de 165 Hz que se propaga com a velocidade do som.

Passo 1 — a velocidade em m/s. Divide-se por 3,6:

v=1 2003,6≈333 m/sv = \frac{1\,200}{3{,}6} \approx 333\ \text{m/s}

Passo 2 — a equação fundamental da onda, v=λfv = \lambda f:

λ=333165≈2,0 m\lambda = \frac{333}{165} \approx 2{,}0\ \text{m}

⚠️ A armadilha: usar a velocidade em km/h direto: 1 200/165≈7,31\,200/165 \approx 7{,}3, sem sentido. Ou multiplicar por 3,6 em vez de dividir (4 320 m/s, e λ ≈ 26 m). As unidades têm de ser coerentes: m/s com Hz dá metros.

A ideia em uma frase: passe a velocidade para m/s e divida pela frequência: 333/165 ≈ 2 m.

Resposta: alternativa C (2,0 m).

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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