Questão 101 do Enem 2018 PPL: o sinal que cancela o ruído no fone de ouvido

Enem 2018 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Ondas e acústica

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B Sinal com mesma amplitude, mesma frequência e diferença de fase igual a 180° em relação ao sinal externo.

Alguns modelos mais modernos de fones de ouvido contam com uma fonte de energia elétrica para poderem funcionar. Esses novos fones têm um recurso, denominado "Cancelador de Ruídos Ativo", constituído de um circuito eletrônico que gera um sinal sonoro semelhante ao sinal externo de frequência fixa. No entanto, para que o cancelamento seja realizado, o sinal sonoro produzido pelo circuito precisa apresentar simultaneamente características específicas bem determinadas.

Quais são as características do sinal gerado pelo circuito desse tipo de fone de ouvido?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

As características do sinal que anula o ruído externo.

Interferência destrutiva

Duas ondas se cancelam por completo quando, em cada instante, uma está no máximo enquanto a outra está no mínimo. Para isso:

mesma frequência: para ficarem “sincronizadas” o tempo todo;
mesma amplitude: para as duas se anularem exatamente;
diferença de fase de 180°: oposição de fase, crista com vale.

O fone capta o ruído com um microfone, gera essa onda “invertida” e a soma das duas no ouvido fica perto de zero.

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Com 90° de defasagem, as ondas não se anulam: a soma tem amplitude maior que a de cada uma.
C
Com 45°, a interferência é quase construtiva. O som aumentaria.
D
Amplitude diferente e fase de 90° nunca dão cancelamento.
E
Mesma fase dá interferência construtiva: o ruído dobraria de amplitude.

Raio-X da questão

Dados oficiais do Inep. Os microdados desta aplicação não trazem as respostas dos candidatos, então aparecem só a dificuldade pela TRI e a habilidade avaliada.

Dificuldade pela TRIFácilParâmetro B: 589 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 25ª mais difícil de 43 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Habilidade 1 · Competência 1Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.

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Fenômenos Ondulatórios

Cuba d’água, corda, tubo, taça quebrando com som e fone que cancela ruído.

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