O que é frequência em física e qual sua unidade no SI?

Frequência é o número de ocorrências de um evento periódico por unidade de tempo; sua unidade no SI é o hertz (Hz), equivalente a 1 evento por segundo.

Como converter velocidade de km/h para m/s?

Para converter km/h para m/s, divide-se o valor por 3,6.

Qual a relação entre frequência, velocidade e distância entre eventos periódicos?

A frequência é dada por $f = \frac{v}{d}$, onde $v$ é a velocidade e $d$ é a distância entre eventos sucessivos.

Por que a frequência percebida pelo condutor depende da distância entre faixas do sonorizador?

Porque quanto menor a distância entre faixas, mais vezes por segundo o veículo passa sobre elas, aumentando a frequência das vibrações.

O que caracteriza uma onda sonora?

Uma onda sonora é uma perturbação mecânica que se propaga em meios materiais, caracterizada por frequência, comprimento de onda e amplitude.

Como calcular o tempo entre passagens sobre faixas consecutivas?

O tempo entre passagens é $\Delta t = \frac{d}{v}$, onde $d$ é a distância entre faixas e $v$ é a velocidade do veículo.

O que significa dizer que a frequência é de 375 Hz nesse contexto?

Significa que o condutor percebe 375 vibrações (ou passagens sobre faixas) por segundo ao passar pelo sonorizador.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 103

ENEM 2018 Questão 103

O sonorizador é um dispositivo físico implantado sobre a superfície de uma rodovia de modo que provoque uma trepidação e ruído quando da passagem de um veículo sobre ele, alertando para uma situação atípica à frente, como obras, pedágios ou travessia de pedestres. Ao passar sobre os sonorizadores, a suspensão do veículo sofre vibrações que produzem ondas sonoras, resultando em um barulho peculiar. Considere um veículo que passe com velocidade constante igual a 108 km/h sobre um sonorizador cujas faixas são separadas por uma distância de 8 cm.

Disponível em: www.denatran.gov.br. Acesso em: 2 set. 2015 (adaptado).

A frequência da vibração do automóvel percebida pelo condutor durante a passagem nesse sonorizador é mais próxima de

Resolução

A questão aborda o conceito de frequência de vibração percebida por um condutor ao passar com um veículo sobre um sonorizador em uma rodovia. O problema envolve a relação entre velocidade, distância entre as faixas do sonorizador e frequência de passagem. Para resolver, é necessário converter a velocidade do veículo de km/h para m/s, calcular o tempo entre a passagem por duas faixas consecutivas e, a partir disso, determinar a frequência (número de faixas por segundo). O raciocínio é: 1) Converter 108 km/h para m/s: $\frac{108\ \text{km}}{1\ \text{h}} = \frac{108000\ \text{m}}{3600\ \text{s}} = 30\ \text{m/s}$. 2) A distância entre as faixas é 8 cm = 0,08 m. 3) O número de faixas que o carro passa por segundo é $\frac{30}{0,08} = 375$ faixas/s, ou seja, 375 Hz. Portanto, a frequência percebida é 375 Hz, alternativa C.

Comentários por alternativa

A 8,6 hertz.

A alternativa A (8,6 Hz) está incorreta porque resulta de um erro grosseiro no cálculo da frequência, provavelmente confundindo as unidades ou não convertendo corretamente a velocidade.
B 13,5 hertz.

A alternativa B (13,5 Hz) também está errada, pois subestima a frequência real. Pode ter ocorrido erro na conversão de unidades ou uso incorreto da distância entre faixas.
C 375 hertz.

A alternativa C (375 Hz) está correta. O cálculo correto é dividir a velocidade em m/s pela distância entre faixas em metros: $\frac{30}{0,08} = 375$ Hz. Esse valor representa a frequência das vibrações percebidas pelo condutor.
D 1 350 hertz.

A alternativa D (1 350 Hz) está incorreta, pois superestima a frequência. Provavelmente, foi resultado de um erro ao usar a distância entre faixas ou ao converter unidades.
E 4 860 hertz.

A alternativa E (4 860 Hz) está errada, pois apresenta um valor muito acima do real, indicando erro grave de cálculo ou confusão nas grandezas físicas envolvidas.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

1 / 7

1. O que é frequência em física e qual sua unidade no SI?: Frequência é o número de ocorrências de um evento periódico por unidade de tempo; sua unidade no SI é o hertz (Hz), equivalente a 1 evento por segundo.
2. Como converter velocidade de km/h para m/s?: Para converter km/h para m/s, divide-se o valor por 3,6.
3. Qual a relação entre frequência, velocidade e distância entre eventos periódicos?: A frequência é dada por $f = \frac{v}{d}$, onde $v$ é a velocidade e $d$ é a distância entre eventos sucessivos.
4. Por que a frequência percebida pelo condutor depende da distância entre faixas do sonorizador?: Porque quanto menor a distância entre faixas, mais vezes por segundo o veículo passa sobre elas, aumentando a frequência das vibrações.
5. O que caracteriza uma onda sonora?: Uma onda sonora é uma perturbação mecânica que se propaga em meios materiais, caracterizada por frequência, comprimento de onda e amplitude.
6. Como calcular o tempo entre passagens sobre faixas consecutivas?: O tempo entre passagens é $\Delta t = \frac{d}{v}$, onde $d$ é a distância entre faixas e $v$ é a velocidade do veículo.
7. O que significa dizer que a frequência é de 375 Hz nesse contexto?: Significa que o condutor percebe 375 vibrações (ou passagens sobre faixas) por segundo ao passar pelo sonorizador.