Santa Marcelina 2025 (2º semestre) — questão 58 de Física
Enunciado em texto
Uma onda transversal propaga-se para a direita, por uma corda homogênea, com frequência constante de 0,5 Hz. Um mesmo trecho dessa corda é representado, em dois instantes, e , nas figuras a seguir.
[Figura: dois quadriculados iguais, de 4 quadrados de largura, cada quadrado com 0,5 m de lado; seta indicando propagação para a direita. Instante : a corda começa na linha do meio à esquerda (x = 0), tem uma crista em x = 0,5 m, cruza a linha do meio em x = 1,0 m, tem um vale em x = 1,5 m e volta à linha do meio em x = 2,0 m. Instante : a corda tem crista em x = 0, cruza a linha do meio em x = 0,5 m, tem vale em x = 1,0 m, cruza a linha do meio em x = 1,5 m e tem crista em x = 2,0 m.]
Considerando a escala das figuras, o menor intervalo de tempo é de
(A) 1,0 s.
(B) 2,0 s.
(C) 0,5 s.
(D) 2,5 s.
(E) 1,5 s.
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2025 (2º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o menor tempo para o perfil de t₁ virar o perfil de t₂, com a onda indo para a direita.
Passo 1 — comprimento de onda e velocidade. Em t₁, a corda faz um ciclo completo (sobe, desce e volta) em 4 quadrados: λ = 4 · 0,5 = 2,0 m. Com f = 0,5 Hz:
Passo 2 — quanto o perfil andou para a direita. Siga uma crista. Em t₁ ela está em x = 0,5 m. Em t₂ as cristas estão em x = 0 e x = 2,0 m. Como a onda vai para a direita, a crista de x = 0,5 m chegou a x = 2,0 m: andou 1,5 m (não pode ter ido para x = 0, que fica à esquerda). Conferindo com o vale: estava em 1,5 m; 1,5 + 1,5 = 3,0 m = 1,0 m + λ, e em t₂ há vale em 1,0 m. Confere.
Passo 3 — o tempo.
Atalho: o período é T = 1/f = 2 s; o perfil andou 3/4 de λ, então Δt = 3T/4 = 1,5 s.
⚠️ A armadilha: ignorar o sentido de propagação e mover a crista de 0,5 m para 0 (0,5 m para a esquerda), o que daria 0,5 s (alternativa C). Esse seria o tempo se a onda fosse para a esquerda.
A ideia em uma frase: siga uma crista no sentido da propagação: o deslocamento dividido pela velocidade dá o tempo.
Resposta: alternativa E (1,5 s).
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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