Questão 130 - Dia 2 - Cinza - Enem 2024

Gabarito

Questão 130

Objetiva
130

     Uma ambulância em alta velocidade com a sirene ligada desloca-se em direção a um radar operado por uma pessoa. O radar emite ondas de rádio com frequência f0 que são refletidas pela dianteira da ambulância, retornando para o detector com frequência fr. A percepção do operador do radar, em relação ao som emitido pela sirene, é de que este se altera à medida que a ambulância se aproxima ou se afasta.

Durante a aproximação, como o operador percebe o som da sirene e qual é a relação entre as frequências frf0 medidas pelo radar?

Alternativas

  1. A

    Mais grave do que o som emitido e fr<f0.

  2. B

    Mais agudo do que o som emitido e fr<f0.

  3. C

    Mais agudo do que o som emitido e fr=f0.

  4. D

    Mais agudo do que o som emitido e fr>f0.

  5. E

    Mais grave do que o som emitido e fr>f0.

Gabarito:
    D

A situação envolve fonte e receptor de ondas com um movimento relativo entre si. Logo, trata-se de uma situação de efeito Doppler.

Considerando a ambulância como a fonte da onda sonora, aproximando-se do ouvinte (operador do radar) em repouso:

fouvintev±vouvinte=ffontev±vfonte

Sendo v a velocidade da onda sonora.

fouvintev=ffontev-vfontefouvinte=ffontevv-vfonte

Sendo o fator de multiplicação maior que 1. Desse modo, o operador ouve o som mais agudo do que aquele emitido pela ambulância: fouvinte>ffonte.

Em relação à onda de rádio emitida pelo radar, ela sofrerá duas mudanças de frequência: ao ser emitida pela fonte em repouso e depois ao ser refletida pela ambulância.

a) Onda de rádio emitida pelo operador em repouso e recebida pela ambulância que se aproxima em movimento:

freceptorv±vreceptor=ffontev±vfontefouvintev+vreceptor=f0v

Sendo o vrec a velocidade da ambulância, f0 a frequência da onda de rádio emitida pelo operador, de acordo com o enunciado.

fouvinte=f0vv+vouvinte

Esta é a frequência aparente recebida pela ambulância. Esta frequência será refletida pelo veículo para o operador do radar. Então, tem-se a seguinte situação de efeito Doppler:

b) Onda refletida pela ambulância que se aproximada do receptor (operador) em repouso:

freceptorv±vreceptor=ffontev±vfontefrv=f0vv+vouvintev-vfontefr=f0vv+vouvintev-vfonte·vfr=f0v+vouvintev-vfonte

Sendo o vfonte a velocidade da ambulância, fr a frequência da onda de rádio recebida pelo operador, de acordo com o enunciado.

fr=f0v+vambulânciav-vambulância

Deste modo:

fr>f0

Cabe destacar que a onda de rádio é uma onda eletromagnética que viaja à velocidade da luz c=3·108 m/s. Sendo assim, na resolução deveria constar o efeito Doppler relativístico, com suas devidas correções.

130

Vídeos

Poliedro Resolve - Enem 2024 Dia 2 - Questão 116 Biologia

Resoluções Dia 2

3 vídeos
  1. Poliedro Resolve - Enem 2024 Dia 2 - Questão 116 Biologia

    Poliedro Resolve - Enem 2024 Dia 2 - Questão 116 Biologia

  2. Poliedro Resolve - Enem 2024 Dia 2 - Questão 126 Física

    Poliedro Resolve - Enem 2024 Dia 2 - Questão 126 Física

  3. Poliedro Resolve - Enem 2024 Dia 2 - Questão 153 Matemática

    Poliedro Resolve - Enem 2024 Dia 2 - Questão 153 Matemática

Downloads

  • Provas

  • Outros arquivos

Fique por dentro das novidades

Inscreva-se em nossa newsletter para receber atualizações sobre novas resoluções, dicas de estudo e informações que vão fazer a diferença na sua preparação!