UEA 2021 — questão 68 de Física
Enunciado em texto
Um guarda salva-vidas faz o seguinte trajeto com um jet-ski: primeiramente, ele sai da beira da praia em direção ao mar e depois volta pelo mesmo caminho que fez anteriormente. Tanto na ida quanto na volta, o jet-ski manteve a mesma velocidade constante em relação à areia da praia e a direção de seu movimento foi sempre perpendicular às ondas. O guarda salva-vidas nota que, durante o caminho de ida, a frequência com que o jet-ski atravessa as ondas é maior do que na volta, porém, em relação à praia, as ondas continuam com a mesma periodicidade. O efeito ondulatório que melhor explica essa constatação do salva-vidas é o efeito
(A) de dispersão.
(B) de difração.
(C) de reflexão.
(D) Doppler.
(E) de absorção.
(Enunciado: Vestibular UEA 2021, 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: o nome do fenômeno em que a frequência percebida muda por causa do movimento relativo entre quem observa e as ondas.
Passo 1 — o que muda na ida e na volta. As ondas do mar vêm em direção à praia com velocidade v e comprimento de onda λ. Na ida, o jet-ski vai ao encontro delas, com velocidade u: as cristas passam por ele mais depressa. Na volta, ele anda no mesmo sentido delas, e as cristas passam mais devagar:
A frequência da fonte (a periodicidade das ondas em relação à praia) é a mesma; o que muda é a frequência percebida por quem se move.
Passo 2 — o nome. A diferença entre a frequência emitida e a percebida, causada pelo movimento relativo entre fonte e observador, é o efeito Doppler. É o mesmo da sirene da ambulância, que soa mais aguda quando se aproxima.
Por que não as outras: dispersão é a separação de ondas de frequências diferentes por velocidades diferentes no meio; difração é a onda contornando obstáculos; reflexão é a onda voltando ao bater numa barreira; absorção é o meio retendo a energia da onda. Nenhuma delas muda a frequência percebida por um observador em movimento.
⚠️ A armadilha: achar que, por o mar “mudar”, a frequência das ondas mudou. O enunciado avisa que, em relação à praia, a periodicidade é a mesma: a mudança é só para quem se move.
A ideia em uma frase: indo ao encontro das ondas você as encontra com mais frequência; fugindo delas, com menos: é o efeito Doppler.
Resposta: alternativa D (efeito Doppler).
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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