PUC Minas 2014 (Medicina) — questão 57 de Física
Enunciado em texto
O aparelho auditivo humano é capaz detectar sons com frequências que vão de 20 Hz a 20 kHz. Os morcegos se orientam a partir do som emitido por eles de aproximadamente 40 KHz.
Somos capazes de observar os morcegos, mas não ouvimos o som emitido por eles porque:
(A) o comprimento de onda emitido pelo morcego é muito maior que aquele que conseguimos perceber.
(B) a amplitude das ondas sonoras emitidas pelo morcego é muito pequena, insuficiente para sensibilizar o ouvido humano.
(C) o comprimento de onda do som emitido de 40 KHz é inferior ao menor comprimento de onda que o ouvido humano consegue detectar.
(D) o timbre das ondas de 40 KHz apresenta uma forma de onda inadequada para ser percebida pelo ouvido humano.
(Enunciado: Vestibular PUC Minas 2014, Medicina — PUC Minas.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas).
Resolução comentada
O que a questão pede: por que não ouvimos o som de 40 kHz do morcego.
Passo 1 — o morcego emite ultrassom. 40 kHz está acima do limite de 20 kHz da audição humana.
Passo 2 — passar de frequência para comprimento de onda. No ar, todos os sons têm a mesma velocidade v, e λ = v/f. Frequência maior quer dizer comprimento de onda menor. Com v ≈ 340 m/s:
O som do morcego tem comprimento de onda menor que o menor que o nosso ouvido detecta (o de 20 kHz). É a alternativa C.
Por que não as outras: (A) inverte a relação: frequência maior dá comprimento de onda menor, não maior. (B) o problema não é a intensidade: mesmo muito forte, um som de 40 kHz não é ouvido por nós. (D) timbre distingue sons de mesma frequência; aqui o que impede a audição é a própria frequência.
⚠️ A armadilha: marcar a A pensando em “frequência alta, número grande”. No mesmo meio, frequência e comprimento de onda são inversamente proporcionais.
A ideia em uma frase: ouvimos de 20 Hz a 20 kHz; o ultrassom do morcego tem frequência acima disso e, portanto, comprimento de onda abaixo do menor que percebemos.
Resposta: alternativa C (o comprimento de onda de 40 kHz é menor que o mínimo que ouvimos).
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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