Questão 86 do ENEM 2016

Question

Um experimento para comprovar a natureza ondulatória da radiação de micro-ondas foi realizado da seguinte forma: anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e, em seguida, retirou-se sua plataforma giratória. No seu lugar, colocou-se uma travessa refratária com uma camada grossa de manteiga. Depois disso, o forno foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a travessa refratária do forno, observou-se que havia três pontos de manteiga derretida alinhados sobre toda a travessa. Parte da onda estacionária gerada no interior do forno é ilustrada na figura.

Onda estacionária com indicação de cinco pontos por setas numeradas de I a V: as posições I, III e V correspondem aos ventres (antirnós), enquanto as posições II e IV correspondem aos nós da onda.

De acordo com a figura, que posições correspondem a dois pontos consecutivos da manteiga derretida?

A
I e III
B
I e V
C
II e III
D
II e IV
E
II e V

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 86 do ENEM 2016

1º dia · Ciências da Natureza · H22 · Física: Ondas estacionárias: cordas vibrantes e tubos sonoros

Um experimento para comprovar a natureza ondulatória da radiação de micro-ondas foi realizado da seguinte forma: anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e, em seguida, retirou-se sua plataforma giratória. No seu lugar, colocou-se uma travessa refratária com uma camada grossa de manteiga. Depois disso, o forno foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a travessa refratária do forno, observou-se que havia três pontos de manteiga derretida alinhados sobre toda a travessa. Parte da onda estacionária gerada no interior do forno é ilustrada na figura.

Onda estacionária com indicação de cinco pontos por setas numeradas de I a V: as posições I, III e V correspondem aos ventres (antirnós), enquanto as posições II e IV correspondem aos nós da onda.

De acordo com a figura, que posições correspondem a dois pontos consecutivos da manteiga derretida?

A
I e III
B
I e V
C
II e III
D
II e IV
E
II e V

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Resolução comentada

Numa onda estacionária, existem dois tipos de ponto: os nós, onde a amplitude é sempre nula, e os ventres (antinós), onde a amplitude de oscilação é máxima.

As micro-ondas transportam energia. Nos nós, o campo oscila com amplitude nula e quase não há energia para aquecer. Nos ventres, a oscilação é máxima e a energia absorvida é maior. Por isso a manteiga derrete nos ventres.

Agora, a figura:

Os nós são os pontos em que as duas curvas (a cheia e a tracejada) se cruzam: II e IV.
Os ventres são os pontos de máxima elevação ou depressão: I, III e V.
São três pontos de manteiga derretida, como diz o enunciado: I, III e V.

Pontos consecutivos são vizinhos entre os ventres, sem outro ventre entre eles: I e III, ou III e V. Entre eles fica um nó (II ou IV).

As opções com nós (C, D, E) ficam descartadas. Restam A (I e III) e B (I e V). Em B, entre I e V existe o ventre III, então não são consecutivos.

A distância entre dois ventres consecutivos vale meio comprimento de onda, \lambda/2, o que permite medir \lambda e, com a frequência do forno, calcular a velocidade da onda.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa B engana: I e V são ventres, mas não consecutivos, pois o ventre III fica entre eles. As opções com II e IV enganam quem confunde nó com ventre.

Por que as outras alternativas estão erradas

BI e V são ventres, mas o ventre III está entre eles, então não são consecutivos.
CII é um nó, onde não há aquecimento; o nó não derrete a manteiga.
DII e IV são os dois nós, justamente onde a manteiga não derrete.
EII é nó, e não há aquecimento nele; além disso, II e V não são consecutivos.

Assunto: Ondas estacionárias: cordas vibrantes e tubos sonoros.

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