Questão 91 — ENEM 2017 PPL

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Física → Ondulatória (ressonância e sintonia de circuitos)
• ⚡ Nível: Médio — exige entender o conceito físico de ressonância, e não apenas decorar uma definição de onda
• 🎯 Tema/Habilidade: Ressonância e frequência de ondas eletromagnéticas — compreender processos de sintonia de sinais (Competência de Área 6, ENEM)
• 🏆 Gabarito: C — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Qual característica da onda é responsável pelo fenômeno de ressonância que permite ao rádio selecionar apenas uma estação entre todas as ondas que chegam à antena?"
• Palavras-chave decisivas: sintonizar, ressonância, selecionando apenas uma
• Armadilha típica: confundir a característica que permite a seleção da onda (frequência) com a característica que determina o volume ou a força do sinal recebido (amplitude/intensidade) — o enunciado fala em escolher entre várias ondas, não em captar um sinal mais forte.
• O que a resposta precisa demonstrar: que o candidato entende que ressonância é um fenômeno de acoplamento entre duas oscilações de mesma frequência natural, e que é essa grandeza — e não amplitude, intensidade, velocidade ou polarização — que o circuito ajusta ao "sintonizar" a estação.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Ondas eletromagnéticas de rádio: são emitidas por diferentes emissoras, cada uma transmitindo em uma frequência própria (no caso do AM, medida em kHz). Todas essas ondas chegam simultaneamente à antena do receptor, misturadas.
• Ressonância: fenômeno em que um sistema oscilante (o circuito receptor, formado por um capacitor e um indutor — circuito LC) responde com amplitude máxima quando é excitado por uma força externa periódica cuja frequência coincide com sua frequência natural de oscilação. Fora dessa coincidência, a resposta do sistema é praticamente desprezível.
• Circuito sintonizador (LC): ao girar o botão de sintonia do rádio, o ouvinte altera a capacitância (ou indutância) do circuito, o que muda a frequência natural de oscilação desse circuito. Quando essa frequência natural se iguala à frequência da onda de uma emissora específica, ocorre ressonância: o circuito "vibra" fortemente só com aquele sinal, amplificando-o, enquanto os sinais de outras frequências são atenuados a ponto de não serem percebidos.
• Distinção entre grandezas de onda: amplitude está ligada à energia/altura da onda; intensidade, à potência transportada por unidade de área; velocidade, à rapidez de propagação (que no vácuo é a mesma para toda onda eletromagnética, independentemente da estação); polarização, à orientação do campo elétrico oscilante. Nenhuma dessas grandezas é o critério de "casamento" que define a ressonância — esse critério é exclusivamente a frequência.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "o ouvinte está selecionando apenas uma dentre as inúmeras ondas que chegam à antena" → revela que múltiplos sinais coexistem no espaço e o receptor precisa discriminar um deles — ou seja, precisa "filtrar" com base em alguma característica que distingue cada emissora das demais.
• Evidência 2: "Essa seleção acontece em razão da ressonância do circuito receptor com a onda que se propaga" → aponta diretamente o mecanismo físico: ressonância. Isso remete ao conceito de sistemas oscilantes que respondem maximamente apenas quando as frequências de excitação e do sistema coincidem.
• Síntese: como cada emissora de rádio transmite em uma frequência única e exclusiva, e a ressonância só ocorre quando a frequência do circuito receptor se iguala à frequência da onda incidente, a grandeza física responsável por permitir a seleção de uma única emissora entre várias é necessariamente a frequência.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Entender o que caracteriza cada emissora de rádio

Cada estação de rádio AM transmite seu sinal em uma frequência específica, atribuída pelas agências reguladoras (por exemplo, 810 kHz, 940 kHz etc.). Todas as antenas de todas as emissoras da região emitem simultaneamente, e todas essas ondas chegam misturadas à antena do aparelho receptor do ouvinte. Fisicamente, portanto, o que diferencia uma emissora da outra — o "rótulo" de cada onda — é a sua frequência de oscilação.

Subpasso 4.2 — Aplicar o conceito de ressonância ao circuito sintonizador

O circuito receptor do rádio (um circuito LC, composto por indutor e capacitor) possui uma frequência natural de oscilação que pode ser ajustada pelo ouvinte ao girar o botão de sintonia. Pela condição de ressonância, quando a frequência natural desse circuito coincide com a frequência de uma das ondas incidentes, o circuito entra em oscilação de amplitude muito maior para aquele sinal específico, enquanto responde de forma desprezível às demais frequências presentes na antena. É exatamente esse "acoplamento seletivo" que faz o rádio processar o sinal de apenas uma emissora por vez.

Subpasso 4.3 — Verificação

Se o fenômeno dependesse de amplitude, intensidade ou velocidade, o circuito reagiria de forma semelhante a todos os sinais fortes (ou todos com a mesma velocidade de propagação, já que ondas eletromagnéticas no ar viajam praticamente à velocidade da luz, iguais entre si), sem conseguir discriminar uma estação específica. A polarização também não é o critério de sintonia em rádios AM comuns. Logo, o único parâmetro compatível com a ideia de "selecionar uma única onda por ressonância" é a frequência — confirmando a alternativa C.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Amplitude.

❌ Incorreta: a amplitude está relacionada à energia (ou "altura") da onda, não ao critério de acoplamento ressonante. Um circuito sintonizado não distingue emissoras por serem mais "fortes" ou "fracas" — ele distingue por frequência. Uma emissora de amplitude grande, mas fora da frequência de ressonância do circuito, não é captada.

B) Polarização.

❌ Incorreta: polarização descreve a orientação do campo elétrico oscilante da onda eletromagnética. É relevante em antenas direcionais e em algumas aplicações de transmissão, mas não é o mecanismo pelo qual o circuito LC de um rádio AM seleciona uma estação entre várias.

C) Frequência.

✅ Correta: a ressonância ocorre exatamente quando a frequência natural do circuito receptor se iguala à frequência da onda transmitida pela emissora. Como cada estação de rádio opera em uma frequência própria e exclusiva, é justamente o ajuste da frequência de ressonância do circuito (via sintonia) que permite isolar o sinal de uma única emissora entre as inúmeras que chegam à antena.

D) Intensidade.

❌ Incorreta: intensidade mede a potência da onda por unidade de área — relaciona-se à força do sinal recebido, não à identidade da emissora. Duas estações podem ter intensidades parecidas na antena, e mesmo assim o circuito só entra em ressonância com aquela cuja frequência coincide com a do circuito.

E) Velocidade.

❌ Incorreta: todas as ondas eletromagnéticas de rádio se propagam no ar praticamente à mesma velocidade (próxima à velocidade da luz), independentemente da estação. Como a velocidade é essencialmente igual para todos os sinais, ela não pode ser o critério que diferencia e seleciona uma emissora específica.

🏆 Gabarito: C — a ressonância do circuito receptor com a onda ocorre quando as frequências de ambos coincidem; como cada emissora de rádio opera em frequência própria, é a frequência a característica da onda responsável pela seleção sintonizada de um único sinal.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: a letra C é a única alternativa coerente com a definição física de ressonância, que é sempre uma condição de igualdade (ou proximidade) entre a frequência natural de um sistema oscilante e a frequência da excitação externa.
• Padrão de cobrança: o ENEM costuma explorar ressonância em contextos aplicados do cotidiano — sintonia de rádio, copos de cristal que quebram com som agudo, pontes que oscilam com o vento, cordas de instrumentos musicais — sempre testando se o aluno associa o fenômeno à igualdade de frequências, e não a amplitude ou intensidade do estímulo.
• Generalização: toda vez que um enunciado mencionar "ressonância", "frequência natural" ou "sintonia", a resposta gira em torno da grandeza frequência — é a "assinatura" física desse fenômeno em qualquer questão de ondulatória.
• Dica de eliminação rápida: elimine de cara "velocidade" (ondas eletromagnéticas no mesmo meio viajam à mesma velocidade, não servindo para diferenciar sinais) e "polarização" (não é usada na sintonia de rádios AM); entre amplitude, intensidade e frequência, lembre que ressonância é sempre sobre "vibrar junto", ou seja, sobre frequências iguais — restando a frequência como resposta.
• Conexões: o mesmo raciocínio de ressonância aparece em questões sobre absorção seletiva de luz por moléculas, no funcionamento do forno de micro-ondas (ressonância com moléculas de água) e em fenômenos mecânicos como o colapso de pontes por ressonância com o vento (caso clássico da ponte de Tacoma Narrows).