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NaturezaFísicaFácil

Questão 129ENEM 2025 BelémCaderno azul · 2º Dia

Carros elétricos põem fim ao longo reinado da rádio AM

As montadoras de automóveis estão em uma corrida rumo a um futuro eletrificado, e rádios AM estão ficando pelo caminho. O problema, dizem os especialistas, é que os motores dos veículos elétricos geram frequências eletromagnéticas do mesmo comprimento de onda que os sinais das rádios AM. "Você tem dois sinais que colidem um com o outro e se cancelam", disse o diretor de inovação de motores e tecnologia de uma fabricante de autopeças.

Disponível em: www1.folha.uol.com.br. Acesso em: 20 nov. 2018 (adaptado).

O problema mencionado refere-se a qual fenômeno ondulatório?

Alternativas

Resolução

📋 Ficha da Questão

  • 📚 Matérias Necessárias: Física → Ondulatória (fenômenos ondulatórios: interferência, difração, reflexão, refração, ressonância)
  • ⚡ Nível: F — exige identificar o cancelamento de dois sinais de mesmo comprimento de onda como INTERFERÊNCIA (destrutiva).
  • 🎯 Tema/Habilidade BNCC: Fenômenos ondulatórios aplicados a tecnologias; competência 6 (ondas e comunicação).
  • 🏆 Gabarito: E — revelado após resolução completa

🔎 Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

  • Comando reformulado: "Quando dois sinais de mesmo comprimento de onda colidem e se CANCELAM, de qual fenômeno ondulatório se trata?"
  • Palavras-chave decisivas: dois sinais, mesmo comprimento de onda, colidem, se cancelam.
  • Armadilha típica: Marcar "ressonância" por associar a motor elétrico e frequência — mas ressonância é AMPLIFICAÇÃO (não cancelamento). Ou "difração"/"refração", que são desvios/espalhamento, não cancelamento.
  • O que a resposta precisa demonstrar: domínio da definição de INTERFERÊNCIA DESTRUTIVA (duas ondas em oposição de fase se anulam).

📚 Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

  • Interferência: superposição de duas ou mais ondas no mesmo espaço.
  • Construtiva: em fase → soma de amplitudes.
  • Destrutiva: em oposição de fase (defasagem π) → amplitudes se anulam.
  • Difração: contorno de um obstáculo ou abertura por uma onda.
  • Reflexão: mudança de sentido de uma onda ao encontrar uma barreira.
  • Refração: mudança de direção e velocidade ao passar por outro meio.
  • Ressonância: AMPLIFICAÇÃO da amplitude quando a frequência forçante coincide com a frequência natural; fenômeno OPOSTO ao cancelamento.

🧭 Passo 3 — Decodificação do Enunciado

  • Evidência 1: "motores dos veículos elétricos geram frequências eletromagnéticas do mesmo comprimento de onda que os sinais das rádios AM" → duas ondas com o mesmo λ no mesmo meio.
  • Evidência 2: "dois sinais que colidem um com o outro e se cancelam" → superposição com amplitudes opostas = interferência DESTRUTIVA.
  • Síntese: o cancelamento entre sinais de mesmo λ é, por definição, interferência destrutiva.

🧠 Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar o fenômeno "Soma de duas ondas que se anulam" = INTERFERÊNCIA destrutiva. Matematicamente: y₁(x, t) = A·sen(kx − ωt) y₂(x, t) = A·sen(kx − ωt + π) y_total = y₁ + y₂ = 0 (cancelamento total)

Subpasso 4.2 — Descartar os outros fenômenos

  • Difração: a onda contorna obstáculos ou abertura; não há cancelamento entre duas ondas distintas.
  • Reflexão: apenas muda o sentido da onda; não cancela outra fonte.
  • Refração: muda velocidade e direção em outro meio; não cancela.
  • Ressonância: AUMENTA a amplitude quando frequências coincidem, oposto do cancelamento.

Subpasso 4.3 — Verificação Sistemas de "cancelamento ativo de ruído" (noise-canceling) usam exatamente esse princípio: emitir uma onda com fase oposta à ruído original para INTERFERIR destrutivamente. É o mesmo mecanismo do problema nos carros elétricos, mas sem controle — o motor emite ondas que interferem com a AM.

✅❌ Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Difração.Incorreta: difração é o contorno de obstáculos por uma onda; não envolve cancelamento de DUAS fontes distintas.

B) Reflexão.Incorreta: reflexão muda o sentido de propagação; não cancela sinais de outra fonte.

C) Refração.Incorreta: refração é o desvio ao mudar de meio; não tem relação com cancelamento.

D) Ressonância.Incorreta: ressonância AMPLIFICA amplitude, não cancela — é o fenômeno oposto.

E) Interferência.Correta: superposição de duas ondas de mesmo λ em oposição de fase resulta em cancelamento (interferência destrutiva), exatamente o descrito.

🏆 Gabarito: E — cancelamento por superposição de ondas é, por definição, INTERFERÊNCIA DESTRUTIVA.

🏁 Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

  • Reafirmação do gabarito: E — interferência é o ÚNICO fenômeno ondulatório que causa CANCELAMENTO entre duas ondas distintas.
  • Padrão de cobrança: ENEM cobra identificação de fenômenos ondulatórios em contextos tecnológicos (rádio, fones de ouvido noise-canceling, sonar).
  • Generalização: mesma frequência + oposição de fase = cancelamento; mesma frequência + mesma fase = reforço.
  • Dica de eliminação rápida: leia a palavra-chave do enunciado. "Colidem e se cancelam" → INTERFERÊNCIA. Qualquer outro fenômeno ondulatório exige vocabulário próprio (obstáculo, meio, contorno).
  • Conexões com outros temas: interferômetro de Michelson, experimento da dupla fenda (Young), noise-cancelling, holografia.

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