Hora do Simulado

Questão 95

ENEM 2022, Ciências da Natureza Favoritar

O sinal sonoro oriundo da queda de um grande bloco de gelo de uma geleira é detectado por dois dispositivos situados em um barco, sendo que o detector A está imerso em água e o B, na proa da embarcação. Sabe-se que a velocidade do som na água é de 1 540 \dfrac{\text{m}}{\text{s}} e no ar é de 340 \dfrac{\text{m}}{\text{s}}.

Barco com o detector B na proa e o detector A submerso, a uma distância L da geleira de onde cai um bloco de gelo

Os gráficos indicam, em tempo real, o sinal sonoro detectado pelos dois dispositivos, os quais foram ligados simultaneamente em um instante anterior à queda do bloco de gelo. Ao comparar pontos correspondentes desse sinal em cada dispositivo, é possível obter informações sobre a onda sonora.

Gráficos do sinal em função do tempo, de 208 s a 244 s: no detector A o sinal aparece por volta de 220 s; no detector B, por volta de 232 s

A distância L, em metro, entre o barco e a geleira é mais próxima de

Ver gabarito e resolução

Em resumo: O som chega 12 s antes pela água que pelo ar; com as duas velocidades, a geleira está a cerca de 5 240 m.

Gabarito oficial: alternativa D.

Resolução

A questão pede a distância L entre o barco e a geleira.

Pelos gráficos, o sinal chega ao detector A (na água) por volta de 220 s e ao B (no ar) por volta de 232 s: diferença de 12 s. O som percorre a mesma distância L nos dois meios:

\dfrac{L}{340} - \dfrac{L}{1\,540} = 12.

L \cdot \dfrac{1\,540 - 340}{340 \cdot 1\,540} = 12 \Rightarrow L \cdot \dfrac{1\,200}{523\,600} = 12 \Rightarrow L \approx 5\,236\ \text{m}.

O valor mais próximo é 5 240 m.

Alternativas

  • A) Errada. Valor muito acima do possível com uma diferença de 12 s.
  • B) Errada. Não corresponde à conta.
  • C) Errada. Não corresponde à conta.
  • D) Correta. A distância é de cerca de 5 240 m.
  • E) Errada. Valor muito abaixo do correto.

Logo, a resposta é a alternativa D.

Fonte: INEP/MEC.

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