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Questão 55 do ENEM 2016

1º dia · Ciências da Natureza · H17 · Física: Ondas sonoras e acústica

A Figura 1 apresenta o gráfico da intensidade, em decibéis (dB), da onda sonora emitida por um alto-falante, que está em repouso, e medida por um microfone em função da frequência da onda para diferentes distâncias: 3 mm, 25 mm, 51 mm e 60 mm. A Figura 2 apresenta um diagrama com a indicação das diversas faixas do espectro de frequência sonora para o modelo de alto-falante utilizado neste experimento.

Gráfico de resposta de frequência mostrando a intensidade sonora em dB (-20 a +20) em função da frequência em Hz (20 a 20 000 em escala logarítmica) para quatro distâncias: 3 mm, 25 mm, 51 mm e 60 mm.

Disponível em: www.batera.com.br. Acesso em: 8 fev. 2015.

Diagrama com as faixas do espectro de frequência sonora divididas em: Subgrave (20 Hz a 63 Hz), Grave (63 Hz a 250 Hz), Média baixa (250 Hz a 640 Hz), Média (640 Hz a 2,5 kHz), Média alta (2,5 kHz a 5 kHz) e Aguda (5 kHz a 20 kHz).

Disponível em: www.somsc.com.br. Acesso em: 2 abr. 2015.

Relacionando as informações presentes nas figuras 1 e 2, como a intensidade sonora percebida é afetada pelo aumento da distância do microfone ao alto-falante?

  1. A
    Aumenta na faixa das frequências médias.
  2. B
    Diminui na faixa das frequências agudas.
  3. C
    Diminui na faixa das frequências graves.
  4. D
    Aumenta na faixa das frequências médias altas.
  5. E
    Aumenta na faixa das frequências médias baixas.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Primeiro, o que se pede: como a intensidade medida muda quando a distância aumenta (de 3 mm para 60 mm), em cada faixa de frequência da Figura 2.

Faixas da Figura 2 (em Hz):

  1. Subgrave: 20 a 63
  2. Grave: 63 a 250
  3. Média baixa: 250 a 640
  4. Média: 640 a 2 500
  5. Média alta: 2 500 a 5 000
  6. Aguda: 5 000 a 20 000

Agora, olhando as curvas da Figura 1 em cada faixa:

  • Graves (63 a 250 Hz): a curva de 3 mm está em cerca de +14 a +5 dB, e a de 60 mm em cerca de -5 a -9 dB. A intensidade diminui bastante com a distância.
  • Médias baixas e médias (250 Hz a 2,5 kHz): as curvas se aproximam e quase se juntam acima de 1 000 Hz. A diferença é pequena, e a intensidade ainda cai um pouco, não aumenta.
  • Médias altas e agudas (acima de 2,5 kHz): as curvas coincidem, e só há uma curva visível. A distância não altera a intensidade.

Assim, a intensidade aumenta com a distância em nenhuma faixa, o que elimina A, D e E. A alternativa B é falsa porque nos agudos as curvas coincidem, sem diminuição. A única faixa em que a queda com a distância é clara é a das frequências graves.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ANas médias a intensidade não aumenta com a distância; as curvas praticamente se juntam ou caem um pouco.
  • BNos agudos as quatro curvas coincidem, então a distância não muda a intensidade.
  • DNas médias altas as curvas coincidem; não há aumento.
  • ENas médias baixas a curva de 60 mm está abaixo das de menor distância, ou seja, a intensidade diminui, não aumenta.

Assunto: Ondas sonoras e acústica.

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