PUC Minas 2023 (2º semestre, Medicina) — questão 36 de Física
Enunciado em texto
A velocidade de galáxias longínquas pode ser determinada através do fenômeno do desvio para o vermelho, observando a variação na frequência da radiação eletromagnética emitida por certos elementos químicos conhecidos nessas galáxias.
O fenômeno do desvio para o vermelho é análogo a que situação corriqueira?
(A) À luz avermelhada observada na atmosfera durante o começo e o fim do dia.
(B) À mudança da frequência de uma onda sonora emitida por uma ambulância em movimento.
(C) À mudança na direção de propagação de uma onda eletromagnética ao passar de um meio para outro.
(D) Às variadas cores observadas numa superfície fina de óleo ou de um CD.
(Enunciado: Vestibular PUC Minas 2023 (2º semestre), 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: com que fenômeno do dia a dia o desvio para o vermelho das galáxias se parece.
Passo 1 — o que é o desvio para o vermelho. Os elementos químicos emitem luz em frequências bem conhecidas. Na luz de uma galáxia que se afasta de nós, essas linhas aparecem com frequência menor (deslocadas para o lado do vermelho do espectro). Pelo tamanho do desvio se calcula a velocidade de afastamento. Isso é o efeito Doppler da luz.
Passo 2 — o análogo corriqueiro. O efeito Doppler do som é o da sirene da ambulância: quando ela se aproxima, o som fica mais agudo (frequência maior); quando se afasta, mais grave (frequência menor). É a mesma ideia: o movimento da fonte muda a frequência percebida.
Por que não as outras: (A) o céu avermelhado no nascer e no pôr do sol vem do espalhamento da luz azul na atmosfera; (C) mudança de direção ao trocar de meio é refração; (D) as cores na película de óleo e no CD vêm de interferência (e, no CD, de difração). Nenhum desses depende de a fonte estar em movimento.
⚠️ A armadilha: marcar a A por causa da palavra “vermelho”. O “vermelho” do desvio não é a cor do objeto, e sim o sentido em que as frequências se deslocam no espectro.
A ideia em uma frase: o desvio para o vermelho é o efeito Doppler da luz: a fonte que se afasta é percebida com frequência menor, como a sirene que fica mais grave ao se afastar.
Resposta: alternativa B (a sirene da ambulância em movimento: efeito Doppler).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.