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Questão 134

ENEM 2021, Ciências da Natureza Dificuldade: Média Favoritar

O sino dos ventos é composto por várias barras metálicas de mesmo material e espessura, mas de comprimentos diferentes, conforme a figura.

Sino dos ventos com barras metálicas penduradas de comprimentos diferentes; indicados o comprimento 1, de uma barra menor, e o comprimento 2, de uma barra maior

Considere f_1 e v_1, respectivamente, como a frequência fundamental e a velocidade de propagação do som emitido pela barra de menor comprimento, e f_2 e v_2 são essas mesmas grandezas para o som emitido pela barra de maior comprimento.

As relações entre as frequências fundamentais e entre as velocidades de propagação são, respectivamente,

Ver gabarito e resolução

Em resumo: A barra menor vibra com frequência maior; o material é o mesmo, então o som se propaga com a mesma velocidade.

Gabarito oficial: alternativa D.

Resolução

A questão pede a relação entre as frequências e entre as velocidades das barras.

  1. Frequência: numa barra que vibra, o comprimento de onda do modo fundamental é proporcional ao comprimento da barra. Como v = \lambda f, com a mesma velocidade, a barra menor (menor λ) tem frequência maior: f_1 > f_2. É por isso que as barras curtas soam mais agudas.
  2. Velocidade: a velocidade de propagação depende do material, que é o mesmo: v_1 = v_2.

Alternativas

  • A) Errada. A barra menor tem frequência maior, e as velocidades são iguais.
  • B) Errada. A barra menor tem frequência maior.
  • C) Errada. Erra as duas relações.
  • D) Correta. Frequência maior na barra menor e mesma velocidade.
  • E) Errada. As velocidades são iguais, porque o material é o mesmo.

Logo, a resposta é a alternativa D.

Fonte: INEP/MEC.

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