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Questão do ENEM 2023

Ciências da Natureza · habilidade 19Caderno Rosa · Questão 97

O petróleo é uma matéria-prima muito valiosa e métodos geofísicos são úteis na sua prospecção. É possível identificar a composição de materiais estratificados medindo-se a velocidade de propagação do som (onda mecânica) através deles. Considere que uma camada de 450 m de um líquido se encontra presa no subsolo entre duas camadas rochosas, conforme o esquema. Um pulso acústico (que gera uma vibração mecânica) é emitido a partir da superfície do solo, onde são posteriormente recebidas duas vibrações refletidas (ecos). A primeira corresponde à reflexão do pulso na interface superior do líquido com a camada rochosa. A segunda vibração deve-se à reflexão do pulso na interface inferior. O tempo entre a emissão do pulso e a chegada do primeiro eco é de 0,5 s. O segundo eco chega 1,1 s após a emissão do pulso.

A velocidade do som na camada líquida, em metro por segundo, é

Figura 1 do item 26042
  1. Alternativa A: 270.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor 270 resulta de multiplicar 450 m por 0,6 s, operação sem sentido físico, pois velocidade é distância dividida por tempo. Além disso, dentro do líquido o pulso percorre o trecho de ida e volta, ou seja, 900 m, e não apenas 450 m.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  2. Alternativa B: 540.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor 540 surge de multiplicar a distância percorrida pelo pulso no líquido (900 m) pelo intervalo de 0,6 s entre os ecos. A velocidade é obtida dividindo a distância pelo tempo, e a divisão leva a um valor bem maior.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  3. Alternativa C: 818.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor 818 vem de dividir 900 m por 1,1 s, usando o tempo total até o segundo eco. Esse tempo inclui a viagem de ida e volta pela primeira camada de rocha; só a diferença entre os dois ecos corresponde ao percurso dentro do líquido.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  4. Alternativa D: 1 500. gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. O primeiro eco volta da interface superior do líquido em 0,5 s e o segundo, da interface inferior, em 1,1 s. A diferença, 1,1−0,5=0,61{,}1 - 0{,}5 = 0{,}6 s, é o tempo que o pulso gasta para ir e voltar dentro do líquido, pois o trecho de rocha acima é percorrido igualmente nos dois casos. Nesse tempo, ele percorre 2×450=9002 \times 450 = 900 m. Logo, v=9000,6=1500v = \frac{900}{0{,}6} = 1500 m/s.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  5. Alternativa E: 1 800.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor 1 800 resulta de dividir 900 m por 0,5 s, misturando a distância percorrida no líquido com o tempo do primeiro eco, que corresponde apenas à ida e volta até o topo da camada de líquido, sem atravessá-la.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria
Código INEP
26042
Código da prova
1225
Arquivo do PDF
ENEM_2023_P1_CAD_08_DIA_2_ROSA.pdf