PUC-SP 2021 (Parte B) — questão 6 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a velocidade com que as ondas se propagam, sabendo quanto tempo o barquinho leva para subir e descer uma vez e qual a distância entre dois vales.

Passo 1 — identificar período e comprimento de onda. O barquinho só sobe e desce: ele acompanha a oscilação da água naquele ponto. Uma oscilação completa dura um período, então $T = 1{,}25$ s. A distância entre dois vales consecutivos é, por definição, um comprimento de onda: $\lambda = 2{,}50$ m.

Passo 2 — a equação fundamental da ondulatória. Em um período a onda avança exatamente um comprimento de onda:

$$v = \frac{\lambda}{T} = \frac{2{,}50}{1{,}25}$$

$$v = 2{,}00\ \text{m/s}$$

⚠️ A armadilha: achar que o barquinho é levado pela onda e que a velocidade dele é a da onda. A onda transporta energia, não a água: o barquinho fica oscilando praticamente no mesmo lugar. Quem "corre" a 2 m/s é o formato da onda (os vales e as cristas).

A ideia em uma frase: uma oscilação do barquinho dura um período, e nesse tempo a onda anda um comprimento de onda: $v = \lambda/T$.

Resposta: $v = 2{,}00$ m/s.