ENEM 2016 — questão 77 de Física
Enunciado em texto
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.
[Figura 1 — "Resposta de Frequência": dB × Hz (20 a 20 000, escala logarítmica). Quatro curvas rotuladas 3 mm, 25 mm, 51 mm e 60 mm. Em frequências baixas elas estão bem separadas (a de 3 mm perto de +14 dB e a de 60 mm perto de −5 dB); acima de ~1 000 Hz elas se sobrepõem.]
Disponível em: www.batera.com.br. Acesso em: 8 fev. 2015.
[Figura 2 — "Faixas do espectro de frequência sonora": Subgrave (20–63 Hz), Grave (63–250 Hz), Média baixa (250–640 Hz), Média (640 Hz–2,5 kHz), Média alta (2,5–5 kHz), Aguda (5–20 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?
a) Aumenta na faixa das frequências médias.
b) Diminui na faixa das frequências agudas.
c) Diminui na faixa das frequências graves.
d) Aumenta na faixa das frequências médias altas.
e) Aumenta na faixa das frequências médias baixas.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
A questão exige cruzar DUAS figuras, e essa é toda a dificuldade: a Figura 1 dá as curvas por distância, a Figura 2 dá o nome de cada faixa de frequência.
Passo 1 — o que muda entre as curvas da Figura 1. As quatro curvas correspondem a 3, 25, 51 e 60 mm de distância. Comparando-as no lado esquerdo do gráfico (frequências baixas):
• em ~50 Hz, a curva de 3 mm está em torno de +14 dB;
• na mesma frequência, a de 60 mm está em torno de −5 dB.
Uma diferença de quase 20 dB. Aumentar a distância derruba a intensidade nessa região.
Passo 2 — onde as curvas NÃO mudam. Acima de ~1 000 Hz as quatro curvas se sobrepõem: são praticamente a mesma linha. Nas frequências altas a distância do microfone quase não altera a intensidade medida.
Passo 3 — dar nome à faixa, usando a Figura 2. A região onde a diferença é grande vai de ~20 Hz a ~250 Hz. Na Figura 2:
É a faixa dos graves. E o efeito é de diminuição.
Resposta: diminui na faixa das frequências graves — alternativa C.
Por que as outras caem: A, D e E dizem "aumenta", e nenhuma curva sobe com a distância — a intensidade nunca cresce ao afastar o microfone. A alternativa B acerta o verbo mas erra a faixa: nas agudas as curvas coincidem, ou seja, é justamente onde não há efeito.
Um atalho que resolve sem ler a Figura 2: três alternativas dizem "aumenta". Como afastar o microfone não pode aumentar a intensidade em faixa nenhuma, sobram só B e C — e aí basta olhar em qual ponta do gráfico as curvas se separam.
O fenômeno físico por trás, que vale conhecer: perto do alto-falante, as ondas graves — de comprimento de onda grande — ainda não se espalharam e a pressão sonora é alta (é o chamado efeito de proximidade, conhecido de quem grava voz com microfone perto da boca: os graves "engordam"). Afastando, elas se dispersam. As agudas, de comprimento curto, já são direcionais desde perto e mudam pouco.
A ideia em uma frase: afastar o microfone derruba os graves e quase não mexe nos agudos — e a Figura 2 só serve para dar o nome à faixa que a Figura 1 mostrou.
Resposta: alternativa C.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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