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

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

Em um estudo sobre comunicação e tecnologia, pesquisadores comparam o alcance de uma emissora de rádio e de um sinal de luz em uma região cercada por morros. Eles notam um fato curioso, relevante para a sociedade local: mesmo quando uma colina se interpõe entre a antena transmissora e uma casa, o sinal de rádio continua sendo recebido, permitindo ouvir a programação. Já um feixe estreito de luz, dirigido na mesma direção, é bloqueado pela colina e não chega à casa. O professor explica que as ondas de rádio têm comprimento de onda muito maior que o da luz visível e que ondas de comprimento de onda grande conseguem contornar obstáculos de dimensões comparáveis ao seu comprimento de onda, espalhando-se para regiões que estariam, à primeira vista, na sombra do obstáculo. Os estudantes desejam nomear o fenômeno ondulatório que explica por que o sinal de rádio contorna o morro enquanto a luz não consegue. Que fenômeno responde por isso?
AReflexão total na superfície do morro
BDifração, mais intensa para grandes comprimentos de onda
CRefração na passagem do ar para a rocha
DEfeito Doppler causado pelo vento na região
EInterferência destrutiva entre dois sinais iguais

Gabarito comentado

Difração é o desvio de uma onda ao encontrar bordas ou fendas, espalhando-se para a região de sombra geométrica. Seu efeito cresce quando o comprimento de onda é comparável ao tamanho do obstáculo ou da abertura, o que explica por que sons e ondas de rádio contornam barreiras melhor que a luz.

Resolução passo a passo

A capacidade de uma onda contornar obstáculos e se espalhar para a região de sombra é a difração, fenômeno tanto mais perceptível quanto maior o comprimento de onda em relação ao tamanho do obstáculo. As ondas de rádio têm comprimento de onda grande e por isso difratam facilmente ao redor do morro, alcançando a casa; a luz visível, de comprimento de onda muito menor, praticamente não difrata em obstáculos desse porte e fica bloqueada. A reflexão apenas devolveria a onda, sem explicar o contorno. A refração trataria da mudança de meio, irrelevante aqui. O efeito Doppler depende de movimento relativo, ausente no caso. A interferência destrutiva exigiria a superposição de duas ondas, situação não descrita. Assim, a difração é o fenômeno que justifica o alcance do rádio atrás do morro.

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