São Camilo 2017 — questão 47 de Física
Enunciado em texto
A figura representa uma ambulância que se move com velocidade constante, afastando-se do observador A e aproximando-se do observador B, ambos em repouso em relação à Terra. Enquanto movimenta-se, a ambulância mantém sua sirene ligada, emitindo ondas sonoras de frequência constante. As linhas azuis representam as frentes de ondas dessas ondas.
[Figura: uma ambulância entre o observador A (à esquerda) e o observador B (à direita), andando para a direita. As frentes de onda são semicírculos não concêntricos: do lado de B (à frente da ambulância) estão bem próximas umas das outras; do lado de A (atrás) estão mais espaçadas. Legenda: “fora de escala”.]
Nesse movimento, é correto afirmar que
(A) o som ouvido pelo observador B apresenta comprimento de onda maior do que o som ouvido pelo motorista da ambulância.
(B) as ondas sonoras emitidas pela sirene têm alturas iguais para os observadores A e B.
(C) a velocidade das ondas sonoras emitidas pela sirene e captadas pelo observador A é menor do que a velocidade das ondas sonoras captadas por B.
(D) a frequência do som da sirene ouvido pelo observador B é maior do que a frequência do som da sirene ouvido pelo motorista da ambulância.
(E) o som da sirene ouvido pelo observador A é mais agudo do que o ouvido pelo observador B.
(Enunciado e figura: Vestibular São Camilo 2017, Medicina, Prova II — São Camilo/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário São Camilo e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a afirmação correta sobre o som percebido por A (atrás da ambulância), por B (à frente) e pelo motorista.
Passo 1 — ler a figura. Entre uma frente de onda e a seguinte, a ambulância anda um pouco para a direita. Por isso as frentes ficam juntas do lado de B (comprimento de onda menor) e espaçadas do lado de A (comprimento de onda maior).
Passo 2 — de comprimento de onda para frequência. A velocidade do som no ar é a mesma para todos (ela depende do meio, não da fonte). Com fixo, λ menor significa f maior. Então:
• B (fonte se aproximando) ouve frequência maior que a emitida: som mais agudo;
• A (fonte se afastando) ouve frequência menor que a emitida: som mais grave;
• o motorista anda junto com a sirene, sem movimento relativo: ouve a frequência emitida.
Passo 3 — conclusão. B ouve frequência maior que a ouvida pelo motorista: é a (D).
Por que não as outras: (A) para B o comprimento de onda é menor, não maior. (B) “altura” do som é a frequência percebida, e ela é diferente para A e B. (C) a velocidade do som no ar é a mesma nos dois lados; o que muda é o espaçamento das frentes. (E) é o contrário: A ouve o som mais grave.
⚠️ A armadilha: a (C), achando que o movimento da ambulância “empurra” o som e aumenta sua velocidade para B. A velocidade da onda é do meio; a fonte em movimento muda só o comprimento de onda e, com ele, a frequência.
A ideia em uma frase: fonte se aproximando, frentes de onda juntas e som mais agudo; se afastando, frentes espaçadas e som mais grave — com a velocidade do som sempre a mesma.
Resposta: alternativa D.
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.