ENEM 2024 PPL — questão 98 de Física

Gabarito DAcústica — curvas de audibilidade (Fletcher–Munson)2º dia · Reaplicação/PPL · Caderno 8 (Verde)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 98 de Física do ENEM 2024 PPL

Enunciado em texto

O ouvido humano apresenta algumas características interessantes. Uma delas é que existe uma intensidade mínima, ou limiar de audibilidade, I₀, abaixo da qual o som não é audível. O nível de audibilidade é a grandeza que quantifica a audibilidade (sensação) e sua unidade é o fon, medido em decibéis (dB). O gráfico contém, em escala logarítmica, curvas de igual audibilidade, isto é, cada curva representa uma mesma audibilidade para diferentes frequências.

Fonte: H. Fletcher and W. A. Munson, J.A.S.A., n. 5, 1933. MAGALHÃES, D. A.; ALVES FILHO, J. P. A discreta dança do ar ao som das equações da física acústica. Física na Escola, n. 16, 2018.

Considerando a frequência de 90 Hz, o menor nível de intensidade, em dB, para que possamos perceber algum som é, aproximadamente,

A −20.

B 0.

C 30.

D 40.

E 4 000.

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.

Resolução comentada

O que a questão pede: o menor nível de intensidade, em dB, para que um som de 90 Hz90\ \text{Hz} seja ouvido.

Passo 1 — entenda o gráfico. Cada curva liga pontos que soam igualmente altos para o ouvido. A de baixo, marcada "0 fon — limiar de audibilidade", é a fronteira: abaixo dela não se ouve nada.

Passo 2 — é essa curva que interessa. "Menor nível para perceber algum som" é exatamente o limiar. Nenhuma das outras curvas serve.

Passo 3 — leia em 90 Hz. O eixo horizontal é logarítmico: 90 Hz90\ \text{Hz} fica um pouco antes da marca de 100100. Subindo dali até a curva de 0 fon, chega-se a cerca de 40 dB.

O que o gráfico ensina de brinde: o ouvido humano é muito ruim em graves. Para ouvir 90 Hz90\ \text{Hz} é preciso 40 dB40\ \text{dB}; já em torno de 3 0003\,000–4 000 Hz4\,000\ \text{Hz} o limiar chega a ficar abaixo de zero. Não é acaso: é justamente a faixa da voz humana, onde a evolução nos deixou mais sensíveis.

A pegadinha: "0 fon" não quer dizer "0 dB". Fon é unidade de sensação; dB, de intensidade. A curva de 0 fon só passa por 0 dB perto de 1 000 Hz1\,000\ \text{Hz} — quem confunde as duas marca a alternativa B. E a alternativa E (4 0004\,000) é a frequência, não o nível.

Resposta: alternativa D (40 dB).

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