Ciências da NaturezaOndulatória (Propriedades das Ondas, Fenômenos Ondulatórios e Acústica)Médio

Questão de Ondulatória (Propriedades das Ondas, Fenômenos Ondulatórios e Acústica) — ENEM

Em uma pesquisa sobre comportamento de ondas em ambientes costeiros, oceanógrafos explicam por que as ondas do mar tendem a se alinhar com a linha da praia ao se aproximarem da costa, mesmo que venham de ângulos variados ao largo. Eles descrevem que, em águas profundas, as ondas se propagam mais rapidamente; ao entrar em águas rasas próximas à praia, a velocidade diminui porque o fundo interfere no movimento das partículas de água. A parte da frente de onda que atinge a zona rasa primeiro desacelera, enquanto a parte que ainda está em água profunda mantém velocidade maior. Esse desequilíbrio de velocidades faz com que a frente de onda se curve progressivamente, orientando-se cada vez mais paralela à costa. Esse fenômeno é análogo ao que ocorre com a luz ao passar de um meio menos denso para um mais denso: a velocidade diminui e a frente de onda muda de direção. Os estudantes que acompanham a pesquisa precisam identificar o nome do fenômeno ondulatório descrito pelos oceanógrafos. Qual fenômeno é esse?
AReflexão, pelo retorno da onda ao alto-mar
BDifração, pelo contorno de obstáculos costeiros
CInterferência destrutiva entre frentes de onda opostas
DRefração, pela mudança de velocidade em profundidades diferentes
ERessonância costeira, pela frequência natural da praia

Gabarito comentado

Refração ocorre quando a velocidade de uma onda muda ao passar entre meios ou regiões distintas, curvando a frente de onda. Na óptica, é descrita pela lei de Snell; na oceanografia, explica o alinhamento das ondas com a praia; na acústica, causa desvios do som em camadas de ar com temperaturas diferentes.

Resolução passo a passo

A refração é o fenômeno em que uma onda muda de velocidade ao passar de um meio para outro (ou de uma região para outra com propriedades distintas), o que provoca a curvatura da frente de onda. No caso das ondas oceânicas, a transição de águas profundas para rasas reduz a velocidade de propagação, fazendo com que a frente de onda se curve em direção à linha costeira, fenômeno análogo à lei de Snell para a luz. A reflexão apenas devolveria a onda ao alto-mar, sem curvar a frente de onda progressivamente rumo à praia. A difração espalha a onda ao redor de obstáculos pontuais, como ilhas ou quebra-mares, sem explicar o alinhamento geral com a costa. A interferência destrutiva exigiria duas ondas sobrepostas em oposição de fase. A ressonância costeira não é um fenômeno reconhecido pela física ondulatória nesse contexto. Portanto, a curvatura progressiva das frentes de onda descrita é característica da refração.

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