Questão 57 do ENEM 2016

Como resolver a questão 57 passo a passo?

O conceito que resolve

Ecologia de morcegos: emissão de pulsos ultrassônicos, recepção do eco; a distância é obtida pelo atraso temporal e pela diminuição da intensidade com o quadrado da distância; a velocidade relativa é detectada pelo desvio de frequência do eco (efeito Doppler).

Como chegar na resposta

1. Identificar que a distância aumenta o tempo de retorno (t = 2d/v) e diminui a intensidade (I ∝ 1/d²).
2. Identificar que a velocidade relativa produz desvio de frequência: afastamento → frequência percebida menor (Δf < 0); aproximação → frequência maior.
3. Com a situação descrita (mariposa se afastando), escolher a alternativa que apresenta intensidade diminuída, tempo de retorno aumentado e frequência percebida diminuída.

Por que cada alternativa

• ACorreta: intensidade diminuída (eco mais fraco por maior distância), tempo de retorno aumentado (eco leva mais tempo para voltar) e frequência percebida diminuída (desvio Doppler para baixo devido ao afastamento da mariposa).
• BIntensidade aumentada está errada porque o eco fica mais fraco, não mais forte, à medida que a distância cresce; tempo de retorno diminuído está errado pois o eco demora mais, não menos; apenas a frequência diminuída poderia estar correta se a mariposa se afastasse, mas os outros dois estão invertidos.
• CIntensidade diminuída está correta, mas tempo de retorno diminuído está errado (deveria aumentar com a distância) e frequência percebida aumentada está errada (ocorreria apenas se a mariposa se aproximasse).
• DIntensidade diminuída e tempo de retorno aumentado estão corretos para uma mariposa distante, porém frequência percebida aumentada está errada porque um aumento de frequência indicaria aproximação, o que contradiz o aumento de tempo de retorno.
• EIntensidade aumentada, tempo de retorno aumentado e frequência percebida aumentada não podem ocorrer simultaneamente: intensidade e tempo têm relação inversa com a distância, então não podem ambos aumentar; a frequência só aumenta se o alvo se aproximar, o que reduziria o tempo de retorno.

Onde essa questão derruba a maioria

A armadilha está em associar erroneamente o desvio de frequência ao sentido oposto do movimento ou em pensar que intensidade e tempo de retorno variam na mesma direção com a distância.

O que estudar se você errou

Verifique se intensidade e tempo de retorno variam inversamente com a distância (intensidade ↓, tempo ↑ quando a distância aumenta) e se o sinal de Doppler corresponde ao movimento relativo (afastamento → frequência ↓, aproximação → frequência ↑).