UECE 2018.1 — questão 39 de Física
Enunciado em texto
No ouvido, para a chegada de informações sonoras ao cérebro, o som se propaga, de modo simplificado, por três meios consecutivos: o ar, no ouvido médio, um meio sólido (os ossos martelo, bigorna e estribo) e um meio líquido, no interior da cóclea. Ao longo desse percurso, as ondas sonoras têm
A) mudança de frequência de um meio para o outro.
B) manutenção da amplitude entre os meios.
C) mudança de velocidade de propagação de um meio para o outro.
D) manutenção na forma de onda e na frequência entre os meios.
(Enunciado: Vestibular UECE 2018.1, 1ª fase — CEV/UECE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Ceará (UECE) e à sua Comissão Executiva do Vestibular (CEV/UECE).
Resolução comentada
O que a questão pede: o que acontece com a onda sonora quando ela passa do ar para o osso e do osso para o líquido.
Passo 1 — a frequência é da fonte. Quem “dita o ritmo” é quem vibra. Cada pedaço do meio novo é empurrado pelo meio anterior no mesmo ritmo, então a frequência não muda na passagem de um meio para outro. Isso elimina a (A).
Passo 2 — a velocidade é do meio. A velocidade do som depende de quão rígido e denso é o meio: no ar, uns 340 m/s; na água, perto de 1 500 m/s; nos sólidos, ainda mais. Ar, osso e líquido são meios diferentes, então a velocidade muda de um para outro. É a (C).
Passo 3 — e o comprimento de onda acompanha. Como a frequência fica e a velocidade muda, o comprimento de onda também muda:
Por que não as outras: (A) a frequência é justamente o que se mantém. (B) a amplitude não se mantém: parte da energia é refletida em cada mudança de meio, e os ossículos funcionam como alavanca e ainda concentram a força na janela oval, que é bem menor que o tímpano, o que aumenta a pressão. (D) acerta a frequência, mas a “forma de onda” não se mantém: o comprimento de onda muda em cada meio e o próprio ouvido modifica a onda (amplifica a pressão, filtra), então a afirmação inteira não vale.
⚠️ A armadilha: a (A). Muita gente acha que, se a velocidade muda, a frequência muda junto. É o contrário: na refração de qualquer onda, a frequência fica e quem se ajusta é o comprimento de onda.
A ideia em uma frase: ao trocar de meio, a onda mantém a frequência (da fonte) e muda a velocidade (do meio) — e com ela o comprimento de onda.
Resposta: alternativa C (a velocidade de propagação muda de um meio para o outro).
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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