Questão 103 do ENEM PPL 2024

Question

Um cronômetro eletrônico de precisão importado é utilizado para realizar medidas em um laboratório de pesquisa. No manual do equipamento, constam as tensões (110 V/220 V) e a frequência (50 Hz) da rede elétrica para as quais o equipamento foi calibrado. O manual também informa que a precisão do aparelho está relacionada a um circuito eletrônico interno que realiza a contagem dos ciclos da tensão da rede elétrica. O técnico do laboratório testa a calibragem do equipamento realizando a medida de um evento padrão cuja duração é de 60 segundos, mas observa que o intervalo de tempo indicado na tela do cronômetro é diferente. Com isso, percebe que, no laboratório de pesquisa, a rede elétrica opera a uma frequência de 60 Hz.

Nessa situação, a indicação do intervalo de tempo na tela do cronômetro, em segundo, é

A
10.
B
50.
C
60.
D
72.
E
132.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 103 do ENEM PPL 2024

2º dia · Ciências da Natureza · H6 · Física: Ondas: conceitos e equação fundamental

Um cronômetro eletrônico de precisão importado é utilizado para realizar medidas em um laboratório de pesquisa. No manual do equipamento, constam as tensões (110 V/220 V) e a frequência (50 Hz) da rede elétrica para as quais o equipamento foi calibrado. O manual também informa que a precisão do aparelho está relacionada a um circuito eletrônico interno que realiza a contagem dos ciclos da tensão da rede elétrica. O técnico do laboratório testa a calibragem do equipamento realizando a medida de um evento padrão cuja duração é de 60 segundos, mas observa que o intervalo de tempo indicado na tela do cronômetro é diferente. Com isso, percebe que, no laboratório de pesquisa, a rede elétrica opera a uma frequência de 60 Hz.

Nessa situação, a indicação do intervalo de tempo na tela do cronômetro, em segundo, é

A
10.
B
50.
C
60.
D
72.
E
132.

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Resolução comentada

O cronômetro não mede o tempo com um relógio próprio: ele conta ciclos da tensão da rede e converte essa contagem em segundos usando a frequência para a qual foi calibrado, 50 Hz. Ou seja, o aparelho "entende" que cada 50 ciclos correspondem a 1 s.

No laboratório, a rede opera a 60 Hz, isto é, 60 ciclos por segundo.

Ciclos contados durante o evento real de 60 s:

N = f_{\text{real}}\cdot t = 60\ \text{Hz}\cdot 60\ \text{s} = 3\,600\ \text{ciclos}

O aparelho converte a contagem usando sua calibragem de 50 Hz:

t_{\text{indicado}} = \frac{N}{f_{\text{calibrada}}} = \frac{3\,600}{50} = 72\ \text{s}

Como a rede é mais rápida que a esperada, o cronômetro conta mais ciclos no mesmo tempo real e mostra um intervalo maior que 60 s.

Conferindo pela razão: 60 \cdot \dfrac{60}{50} = 72\ \text{s}.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa B engana quem inverte a razão das frequências (60 · 50/60 = 50); como a rede é mais rápida, o tempo indicado é maior, não menor.

Por que as outras alternativas estão erradas

ANão corresponde a nenhuma relação entre as frequências; é um valor sem base no cálculo.
BUsa a razão invertida ou confunde a frequência com o tempo, sem contar os ciclos.
CSupõe que o cronômetro marca o tempo real, ignorando que ele conta ciclos da rede.
ESoma 60 s com 72 s, sem justificativa física.

Assuntos: Ondas: conceitos e equação fundamental, Corrente elétrica.

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Questão 103 no caderno Azul do ENEM PPL 2024

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