Questão 53 do ENEM PPL 2014

Question

O sonar é um equipamento eletrônico que permite a localização de objetos e a medida de distâncias no fundo do mar, pela emissão de sinais sônicos e ultrassônicos e a recepção dos respectivos ecos. O fenômeno do eco corresponde à reflexão de uma onda sonora por um objeto, a qual volta ao receptor pouco tempo depois de o som ser emitido. No caso do ser humano, o ouvido é capaz de distinguir sons separados por, no mínimo, 0{,}1 segundo.

Considerando uma condição em que a velocidade do som no ar é 340\text{ m/s}, qual é a distância mínima a que uma pessoa deve estar de um anteparo refletor para que se possa distinguir o eco do som emitido?

A
17\text{ m}
B
34\text{ m}
C
68\text{ m}
D
1\ 700\text{ m}
E
3\ 400\text{ m}

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 53 do ENEM PPL 2014

1º dia · Ciências da Natureza · Física: Ondas sonoras e acústica

O sonar é um equipamento eletrônico que permite a localização de objetos e a medida de distâncias no fundo do mar, pela emissão de sinais sônicos e ultrassônicos e a recepção dos respectivos ecos. O fenômeno do eco corresponde à reflexão de uma onda sonora por um objeto, a qual volta ao receptor pouco tempo depois de o som ser emitido. No caso do ser humano, o ouvido é capaz de distinguir sons separados por, no mínimo, 0{,}1 segundo.

Considerando uma condição em que a velocidade do som no ar é 340\text{ m/s}, qual é a distância mínima a que uma pessoa deve estar de um anteparo refletor para que se possa distinguir o eco do som emitido?

A
17\text{ m}
B
34\text{ m}
C
68\text{ m}
D
1\ 700\text{ m}
E
3\ 400\text{ m}

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

O eco é o som que vai até o anteparo, reflete e volta ao ouvido. Para a pessoa distinguir o eco do som original, o intervalo entre os dois deve ser de pelo menos 0{,}1\ \text{s}.

O ponto importante é que, nesse intervalo, o som percorre ida e volta, ou seja, o dobro da distância d até o anteparo.

Distância percorrida pelo som em 0{,}1\ \text{s}:

\Delta s = v \cdot t = 340 \cdot 0{,}1 = 34\ \text{m}
Esse percurso corresponde a ida e volta, então 2d = 34\ \text{m}.
Logo:

d = \frac{34}{2} = 17\ \text{m}

Portanto, a pessoa deve estar a pelo menos 17\ \text{m} do anteparo. Mais perto que isso, o eco volta em menos de 0{,}1\ \text{s} e se confunde com o som emitido.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa B engana quem calcula 340 \cdot 0{,}1 = 34\ \text{m} e para aí, esquecendo que o som percorre ida e volta.

Por que as outras alternativas estão erradas

Busa a distância total percorrida (ida e volta, 34 m) como se fosse só a distância até o anteparo, esquecendo de dividir por 2.
Cmultiplica por 2 a distância de 34 m em vez de dividir, erro de conceito sobre ida e volta.
Derra a ordem de grandeza do tempo, usando cerca de 5 s em vez de 0,1 s.
Eusa 10 s como tempo (ou erra a potência de 10) e ainda ignora a ida e volta.

Assunto: Ondas sonoras e acústica.

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Questão 53 no caderno Branco do ENEM PPL 2014