UNIFESP 2026 — questão 14 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: ler duas figuras diferentes e não confundi-las. Uma é uma foto do mar no espaço; a outra é o diário de bordo do barco no tempo.

Antes de tudo — as duas figuras não medem a mesma coisa.

• O desenho da esquerda é $h \times x$: uma fotografia do mar num instante. Dele sai o comprimento de onda ($\lambda$), que é uma distância.

• O gráfico da direita é $h \times t$: a altura do barco ao longo do tempo. Dele sai o período ($T$), que é um tempo.

Trocar um pelo outro é o erro que essa questão foi feita para pegar.

Item (a) — passo 1: o período. No gráfico da direita, o barco sai de $14\ \text{m}$, desce a $10\ \text{m}$ e volta a $14\ \text{m}$ em $20\ \text{s}$. Um ciclo completo:

$$T = 20\ \text{s} \;\Longrightarrow\; f = \frac{1}{T} = \frac{1}{20} = \mathbf{0{,}05\ \text{Hz}} = 5{,}0\times10^{-2}\ \text{Hz}$$

Passo 2 — o comprimento de onda. Na figura da esquerda, os $150\ \text{m}$ vão de uma crista até o vale seguinte. Isso é meia onda:

$$\frac{\lambda}{2} = 150 \;\Longrightarrow\; \lambda = 300\ \text{m}$$

Passo 3 — a equação fundamental.

$$v = \lambda f = 300 \times 0{,}05 = \mathbf{15\ \text{m/s}}$$

Item (b) — passo 1: quanto o barco sobe. Do gráfico, altura mínima $10\ \text{m}$, máxima $14\ \text{m}$:

$$\Delta h = 14 - 10 = 4\ \text{m}$$

Passo 2 — o trabalho do peso. O peso aponta para baixo e o deslocamento é para cima: o trabalho é resistente, ou seja, negativo.

$$W_{P} = -m\,g\,\Delta h = -500 \times 10 \times 4$$

$$W_{P} = \mathbf{-2{,}0\times10^{4}\ \text{J}} \;(=-20\,000\ \text{J})$$

O sinal não é enfeite. Ele é a resposta física: enquanto sobe, o barco ganha $20\,000\ \text{J}$ de energia potencial, tirados da onda. Responder $+2{,}0\times10^{4}\ \text{J}$ diz o oposto — que o peso empurrou o barco para cima.

Passo 3 — a amplitude. Amplitude é o afastamento a partir da posição de equilíbrio, não a viagem inteira. O barco oscila entre $10$ e $14\ \text{m}$, então o equilíbrio está em $12\ \text{m}$ e ele se afasta $2\ \text{m}$ para cada lado:

$$2A = \Delta h \;\Longrightarrow\; A = \frac{4}{2} = \mathbf{2{,}0\ \text{m}}$$

Repare no que a amplitude NÃO é: não é $14\ \text{m}$ (isso é altura em relação ao fundo do mar) e não é $4\ \text{m}$ (isso é a excursão de pico a pico).

A ideia em uma frase: período se lê no tempo, comprimento de onda se lê no espaço — e amplitude é metade do sobe-desce.

Resposta: (a) $f = 0{,}05\ \text{Hz}$ e $v = 15\ \text{m/s}$; (b) $W_P = -2{,}0\times10^{4}\ \text{J}$ e $A = 2{,}0\ \text{m}$.