UEM 2017 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 5 de Física

Gabarito 13Ondas — som: velocidade de propagação, meio material e efeito DopplerVestibular de Verão · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 5 de Física do UEM 2017 (Verão, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Em relação a ondas sonoras, assinale o que for correto.

(01) A velocidade de propagação das ondas sonoras não depende da velocidade da fonte emissora.

(02) A velocidade de propagação do som em sólidos é menor do que a velocidade de propagação do som em gases, porque os sólidos oferecem uma resistência à passagem das ondas sonoras maior do que a resistência oferecida pelos gases.

(04) A frequência das ondas sonoras depende da velocidade da fonte emissora.

(08) A velocidade de propagação do som em um gás depende da sua temperatura.

(16) A velocidade de propagação do som no ar e no vácuo é praticamente a mesma, pois o ar quase não oferece resistência à passagem das ondas sonoras.

(Enunciado: Vestibular UEM 2017 (Verão), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre a propagação do som.

(01) Verdadeira. O som é uma onda mecânica: sua velocidade é fixada pelo meio (elasticidade, densidade, temperatura), não pela fonte. Uma vez emitida, a perturbação “esquece” a velocidade de quem a produziu.

(02) Falsa. É o contrário: o som é mais rápido nos sólidos (cerca de 5 000 m/s no aço) do que nos gases (cerca de 340 m/s no ar). A ligação forte entre as partículas do sólido transmite a perturbação mais depressa; não existe essa “resistência” que atrase o som.

(04) Verdadeira. É o efeito Doppler: com a fonte se movendo, as frentes de onda ficam mais próximas à frente dela e mais afastadas atrás; a frequência que chega a um ponto fixo do meio depende da velocidade da fonte.

(08) Verdadeira. Num gás, v=γRT/Mv = \sqrt{\gamma R T / M}: a velocidade cresce com a temperatura absoluta (no ar, cerca de 0,6 m/s a cada grau).

(16) Falsa. O som precisa de um meio material para se propagar; no vácuo ele simplesmente não se propaga.

⚠️ A armadilha: achar que (01) e (04) se contradizem. A velocidade da onda depende só do meio; o que a fonte em movimento muda é o espaçamento das frentes de onda, isto é, o comprimento de onda e a frequência.

A ideia em uma frase: a velocidade do som é coisa do meio; o movimento da fonte só altera frequência e comprimento de onda (Doppler).

Resposta: soma 13 (01 + 04 + 08).

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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