Questão 65 do ENEM PPL 2014

1º dia · Ciências da Natureza

Ao assistir a uma apresentação musical, um músico que estava na plateia percebeu que conseguia ouvir quase perfeitamente o som da banda, perdendo um pouco de nitidez nas notas mais agudas. Ele verificou que havia muitas pessoas bem mais altas à sua frente, bloqueando a visão direta do palco e o acesso aos alto-falantes. Sabe-se que a velocidade do som no ar é 340\ \text{m/s} e que a região de frequências das notas emitidas é de, aproximadamente, 20\ \text{Hz} a 4\,000\ \text{Hz}.

Qual fenômeno ondulatório é o principal responsável para que o músico percebesse essa diferenciação do som?

  1. A
    Difração.
  2. B
    Reflexão.
  3. C
    Refração.
  4. D
    Atenuação.
  5. E
    Interferência.
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Resolução comentada

O músico está atrás de pessoas altas, que funcionam como obstáculos entre ele e os alto-falantes. Mesmo assim, ele ouve o som quase perfeitamente. Isso acontece porque o som contorna obstáculos: é a difração.

A difração é o desvio que uma onda sofre ao passar por um obstáculo ou abertura. Ela é mais intensa quando o comprimento de onda é comparável ou maior que o tamanho do obstáculo. Como \lambda = \dfrac{v}{f}, vale calcular os extremos:

  1. Nota grave: \lambda = \dfrac{340}{20} = 17\ \text{m}
  2. Nota aguda: \lambda = \dfrac{340}{4\,000} = 0{,}085\ \text{m} = 8{,}5\ \text{cm}

As pessoas têm dimensões de dezenas de centímetros a cerca de 2 m. Os sons graves, com \lambda de vários metros, são muito maiores que esses obstáculos e os contornam com facilidade. Os agudos, com \lambda de poucos centímetros, são menores que as pessoas, então difratam pouco e chegam mais bloqueados. Por isso o músico perde nitidez justamente nas notas agudas.

O fenômeno que explica a diferença na percepção é, portanto, a difração.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BReflexão faria o som voltar ao encontrar as pessoas, mas não explica ouvir os graves atrás do obstáculo nem a perda dos agudos.
  • CRefração é mudança de velocidade e direção ao trocar de meio, o que não ocorre aqui, pois o som segue no ar.
  • DAtenuação é perda de intensidade em geral, sem depender do comprimento de onda; não explica a diferença entre graves e agudos.
  • EInterferência é a superposição de ondas; não é o que faz o som contornar as pessoas nem distingue agudos de graves.

Assuntos: difração, ondulatória, comprimento de onda.

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