Projetistas de uma fábrica de amortecedores realizaram uma série de experimentos que produziram oscilações semelhantes ao comportamento do gráfico de uma senoide, para qualquer tipo de estrada. Cada experimento teve duração de 20 minutos, sendo os 9 primeiros minutos em superfície que simula uma rodovia asfaltada, e os 11 minutos restantes em superfície que simula uma estrada de chão. Para os amortecedores serem aprovados no experimento, exige-se que as amplitudes das ondas oscilatórias, em cada tipo de superfície, sejam constantes e, ainda, que a amplitude da oscilação do amortecedor no asfalto seja menor do que sua amplitude da oscilação na estrada de chão.
O tipo de gráfico que descreve o comportamento oscilatório de um amortecedor aprovado nesse experimento é
A)
B)
C)
D)
E)
Resolução em texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Física: Movimento harmônico simples, análise de gráficos oscilatórios.
- Interpretação de gráficos.
Nível da Questão: Médio.
Gabarito: Letra A.
1º Passo: Análise do Comando e Definição do Objetivo
Comando da Questão:
Identificar qual gráfico representa o comportamento oscilatório de um amortecedor aprovado, conforme as condições descritas no enunciado.
Palavras-chave:
- “Amplitude constante”
- “Amplitude do asfalto menor que a da estrada de chão”
Objetivo:
Selecionar o gráfico que atende às duas condições:
- Amplitudes constantes em cada tipo de superfície.
- Amplitude no asfalto menor do que na estrada de chão.
Dica Geral:
⚠️ Ao analisar gráficos oscilatórios, verifique sempre se há constância na amplitude e se o comportamento muda de acordo com o tipo de estrada.
2º Passo: Tradução e Interpretação do Texto
- Condições para aprovação do amortecedor:
- A amplitude da oscilação deve ser constante em cada tipo de superfície (asfalto e estrada de chão).
- A amplitude no asfalto deve ser menor do que a amplitude na estrada de chão.
- Análise da duração:
- 9 minutos iniciais: Oscilações no asfalto.
- 11 minutos restantes: Oscilações na estrada de chão.
- Requisitos a serem verificados nos gráficos:
- Mudança na amplitude: Deve ser menor no início (asfalto) e maior no final (estrada de chão).
- Constância da amplitude: A amplitude não pode variar dentro de cada tipo de superfície.
3º Passo: Explicação de Conceitos Necessários
- Oscilações e Amplitudes:
A oscilação é representada pela variação do gráfico em torno do eixo horizontal, enquanto a amplitude é a distância máxima entre o ponto mais alto (ou baixo) da curva e o eixo. - Mudança de Superfícies:
A mudança de comportamento entre os 9 primeiros minutos (asfalto) e os 11 minutos seguintes (estrada de chão) deve ser evidente.
4º Passo: Análise das Alternativas
- Gráfico A
- Constância das Amplitudes: As amplitudes se mantêm constantes tanto no asfalto quanto na estrada de chão.
- Mudança de Amplitude: A amplitude na estrada de chão é maior do que no asfalto.
- Conclusão: Gráfico correto.
- Gráfico B
- Constância das Amplitudes: A amplitude na estrada de chão varia (não é constante).
- Mudança de Amplitude: Há diferença entre as superfícies, mas a irregularidade no chão desqualifica o gráfico.
- Conclusão: Reprovado.
- Gráfico C
- Constância das Amplitudes: Não há constância nas amplitudes em nenhuma das superfícies.
- Mudança de Amplitude: Não há diferença clara entre as superfícies.
- Conclusão: Reprovado.
- Gráfico D
- Constância das Amplitudes: As amplitudes se mantêm constantes em ambas as superfícies.
- Mudança de Amplitude: Não há diferença entre as amplitudes do asfalto e da estrada de chão.
- Conclusão: Reprovado.
- Gráfico E
- Constância das Amplitudes: As amplitudes são constantes.
- Mudança de Amplitude: A amplitude no asfalto é maior do que na estrada de chão, violando o requisito.
- Conclusão: Reprovado.
5º Passo: Conclusão e Justificativa Final
Conclusão:
O gráfico que descreve o comportamento oscilatório do amortecedor aprovado é o Gráfico A, pois atende aos critérios de constância e diferença de amplitude entre as superfícies.
Resumo Final:
O Gráfico A apresenta amplitudes constantes em cada tipo de superfície, com menor amplitude no asfalto e maior amplitude na estrada de chão, sendo o único gráfico que cumpre os requisitos do experimento. Gabarito: A.
