PUC-RS 2021 — questão 34 de Física
Enunciado em texto
Um instrumento musical rudimentar pode ser criado a partir de cinco copos idênticos entre si que contêm diferentes quantidades de água.
[Figura: uma colher e cinco copos iguais, lado a lado, com água em níveis crescentes da esquerda para a direita, do quase vazio ao quase cheio.]
Supondo que o toque exercido por uma pessoa por meio de uma colher seja igual em cada copo, um observador próximo constatará que, do copo menos cheio até o mais cheio, há um aumento de _________ em relação ao som.
(A) altura
(B) frequência
(C) velocidade
(D) comprimento de onda
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2021 (Verão) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: o que aumenta no som quando se percute, com a colher, copos cada vez mais cheios.
Passo 1 — quem vibra. Ao bater com a colher, quem vibra é o vidro do copo (com a água junto). Mais água significa mais massa vibrando junto com a parede do copo, e um sistema com mais massa oscila mais devagar: a frequência diminui. Do copo menos cheio ao mais cheio, o som fica cada vez mais grave.
Passo 2 — o comprimento de onda no ar. O som chega ao observador pelo ar, onde a velocidade é a mesma para todas as notas. Como :
frequência menor significa comprimento de onda maior.
Por que não as outras: a frequência diminui (B); a altura, que é a frequência percebida, também diminui: o som fica mais baixo, mais grave (A); a velocidade do som no ar não depende da nota (C).
⚠️ A armadilha: confundir com a garrafa em que se sopra. Ali quem vibra é a coluna de ar acima da água: mais água, coluna menor, som mais agudo. No copo percutido, é o contrário.
A ideia em uma frase: no copo percutido, mais água deixa a vibração mais lenta: a frequência cai e, no ar, o comprimento de onda aumenta.
Resposta: alternativa D (comprimento de onda).
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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