UEA 2018 — questão 68 de Física

Enunciado em texto
Um barco está atracado em uma das margens de um rio e de dentro dele um garoto bate com uma haste na água, produzindo ondas planas que se propagam na superfície do rio. O leito desse rio apresenta duas regiões com profundidades diferentes, e , e, quando uma onda refrata de uma região para outra, seu comprimento de onda se altera de para .
[Figura: corte do rio. Do lado esquerdo, onde está o barco, a profundidade é ; do lado direito, o leito é mais fundo, com profundidade . Junto ao barco, uma pequena onda na superfície.]
Considerando que a velocidade de propagação de uma onda na superfície de um líquido de profundidade h pode ser calculada com a expressão , onde g é a aceleração da gravidade local, a razão é igual a
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(Enunciado e figura: Vestibular UEA 2018, Prova de Conhecimentos Gerais — UEA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Amazonas (UEA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a razão entre os comprimentos de onda nas duas regiões.
Passo 1 — o que não muda na refração. A frequência é imposta pela fonte (o garoto batendo a haste) e não muda quando a onda passa de uma região para outra. Mudam a velocidade e o comprimento de onda.
Passo 2 — relacionar λ com v. Pela equação fundamental, . Com f igual nas duas regiões:
Passo 3 — usar a velocidade dada:
Faz sentido: na parte mais rasa a onda é mais lenta e seu comprimento de onda é menor.
⚠️ A armadilha: inverter a razão e marcar a E, ou a C, que é a mesma coisa escrita de outro jeito: . Outra é esquecer a raiz e marcar a D.
A ideia em uma frase: na refração a frequência fica, então λ é proporcional a v, que aqui é proporcional a √h.
Resposta: alternativa B ().
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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