Exame de Física e Química A 2026 · 1.ª fase — item 4.2, resolvido

O ponto de partida. Uma onda periódica tem duas periodicidades, e é a relação entre elas que dá a velocidade de propagação:

• a periodicidade temporal: cada ponto da água repete o seu movimento ao fim de um intervalo de tempo $T$, o período (aqui, $6,0\mathrm{s}$ — de $6$ em $6$ segundos passa uma crista no mesmo sítio);
• a periodicidade espacial: num dado instante, o perfil da onda repete-se ao fim de uma distância $\lambda$, o comprimento de onda (aqui, $9,0\mathrm{m}$ — a distância entre duas cristas consecutivas).

A ponte entre as duas é esta: durante um período, a onda avança exatamente um comprimento de onda. Pensa num ponto da água onde está agora uma crista: ao fim de um tempo $T$ está lá a crista seguinte, que estava a uma distância $\lambda$. Logo, a perturbação percorreu $\lambda$ no tempo $T$, e a velocidade de propagação é

que é a relação $\lambda =\frac{v}{f}$ do formulário, com $f=\frac{1}{T}$. Esta velocidade é a da perturbação (a frente de onda), não a da água: a água sobe e desce, a crista é que avança.

O plano tem, por isso, dois passos, e são as duas etapas dos critérios: primeiro a velocidade, a partir de $\lambda$ e $T$; depois o tempo, a partir da distância e da velocidade.

1.º — o módulo da velocidade de propagação

(Se preferires passar pela frequência: $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{6,0}=0,167\mathrm{Hz}$ e $v=\lambda f=9,0\times 0,167=1,50\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$ — é a mesma conta.)

2.º — o intervalo de tempo para percorrer os $800\mathrm{m}$

O enunciado diz que a velocidade de propagação tem módulo constante: a frente de onda avança em movimento uniforme, percorrendo distâncias iguais em tempos iguais. Então $d=v\Delta t$, e

Os dados da onda ($6,0\mathrm{s}$ e $9,0\mathrm{m}$) têm dois algarismos significativos, e é por isso que os critérios apresentam o resultado com dois:

A frente de onda demora $5,3\times 10^2\mathrm{s}$ a ir da abertura estreita até à praia (cerca de $9$ minutos).

Repara que as frentes, dentro da baía, são arcos centrados na abertura (item 4.1): cada ponto de uma frente afasta-se da abertura ao longo de um raio. Os $800\mathrm{m}$ da figura são precisamente um desses raios, da abertura até à praia — por isso a distância a usar é essa, sem mais nada.

contar comprimentos de onda

Também chegas lá sem calcular a velocidade de forma explícita. Em $800\mathrm{m}$ cabem

comprimentos de onda, e a onda demora um período a avançar cada um:

É a mesma física ($\Delta t=\frac{d}{\lambda }T=\frac{d}{\lambda /T}$). Os critérios aceitam qualquer processo cientificamente correto, adaptando as etapas — mas o caminho pela velocidade é o que os critérios descrevem e o que torna a primeira etapa visível sem discussão. Na prova, prefere-o.

o valor faz sentido?

$1,50\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$ são cerca de $5,4km/h$, o passo rápido de uma pessoa — razoável para a ondulação a entrar numa baía abrigada. A esse ritmo, $800\mathrm{m}$ demoram perto de $9$ minutos. Se te saísse um valor de segundos, ou de horas, valia a pena reler as contas.

onde se perdem pontos

Item por etapas, $10$ pontos: $5+5$. Aos pontos das etapas feitas descontam-se os erros: $1$ ponto se só houver erros de tipo 1 (de cálculo, de transcrição); $2$ pontos por um erro de tipo 2; $4$ pontos por mais do que um.

• Apresentar só o resultado final. «$533\mathrm{s}$» sozinho vale zero pontos — o enunciado pede todos os cálculos.
• Usar o período como se fosse a frequência, $v=\lambda \times 6,0=54\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$, ou inverter a razão, $v=\frac{T}{\lambda }$. São expressões incorretas: a etapa em que as usas vale zero, e a seguinte, que depende dela, também.
• Dividir a distância pelo período ou pelo comprimento de onda sem passar pela velocidade (por exemplo, $\frac{800}{6,0}=133$). Não tem significado físico e não percorre nenhuma etapa.
• Esquecer a unidade no resultado final. Ausência de unidade no resultado pedido é um erro de tipo 2: $-2$ pontos. Uma unidade correta diferente (por exemplo, $8,9\min$) não desconta, porque o enunciado não impõe a unidade.
• Calcular o tempo e continuar para outra grandeza que não foi pedida: a última etapa passa a valer zero. Pára no intervalo de tempo.

para reconhecer o próximo item deste tipo

Quando um item de ondas te dá período (ou frequência) e comprimento de onda e te pede um tempo ou uma distância, o caminho é sempre o mesmo: $v=\frac{\lambda }{T}=\lambda f$ para a velocidade de propagação, e depois $d=v\Delta t$, porque num meio homogéneo a onda se propaga com velocidade constante. Fixa a imagem que dá a fórmula: num período, a onda avança um comprimento de onda.