14 - O RUIDO FICA DO LADO DE FORA

Afinal inventaram o que faltava nestes tempos barulhentos: o fone de ouvido que bloqueia os ruídos externos. Em potência máxima é capaz de reduzir em 10 dB a barulheira externa. Ele foi projetado para filtrar os ruídos contínuos e de baixa frequência, como o do motor de aviões, carros e trens, mas não bloqueia os sons de alta frequência, como a voz humana, campainhas e latidos de cachorros. O mecanismo de bloqueio do som segue um princípio de física: o de que uma onda pode ser anulada por outra igual, emitida em sentido contrário. O fone capta o ruído externo e transmite as informações para um microprocessador que depois de identificar sua intensidade envia por meio de um altofalante uma onda sonora idêntica. Só para se ter uma ideia de sua utilidade, o ruído interno dentro de um trem de metrô é de 95 dB enquanto que sons a partir de 130 dB equivalentes ao de uma turbina de avião a 100 m de distância podem causar danos permanentes à audição.
(Adaptado de VEJA, edição de 21 de abril de 2004).
Com base nas informações do texto e lembrando que o nível de intensidade sonora
(N), em decibéis, correspondente a uma intensidade específica (I), é dado por
N=10 \log \frac{\mathrm{I}}{\mathrm{I}_{0}}
em que lo é a intensidade mínima auditiva, julgue as afirmações abaixo.
I - O princípio de física, a que a reportagem se refere, é denominado interferência, e a onda sonora enviada para anular o ruído deve estar em oposição de fase com este.
II - Quando operando em potência máxima, o fone de ouvido, mencionado no texto, permite que a intensidade física do ruído captado pelo ouvido seja dez vezes menor.
III - O fone de ouvido, referido no texto, tem eficiência na filtragem de ruídos graves, mas não tem eficiência na filtragem de ruídos agudos.
Está (ão) correta (s)
a) apenas I
b) apenas II
c) apenas III
d) apenas I e III.
e) I, II e III.

Passo 1

O enunciado descreve um fone de ouvido que, por interferência destrutiva, reduz o nível sonoro externo em 10 dB. Lembra que o nível em decibéis é dado por
N = 10 \log \frac{I}{I_{0}}
em que I é a intensidade sonora e I_{0} a intensidade mínima audível. Precisamos julgar se as afirmações I, II e III estão corretas.

Passo 2

Afirmação I: “O princípio de física é denominado interferência, e a onda enviada deve estar em oposição de fase com o ruído.”
Isso descreve exatamente o fenômeno de interferência destrutiva, em que duas ondas de mesma amplitude e frequência, porém em fase oposta, se anulam.
Logo, I é verdadeira.

Passo 3

Afirmação II: “Reduzindo em 10 dB, a intensidade física do ruído captado pelo ouvido fica dez vezes menor.”
Se a redução é de 10 dB, então
10 = 10 \log \frac{I_{\mathrm{antigo}}}{I_{\mathrm{novo}}} \quad\Longrightarrow\quad \log \frac{I_{\mathrm{antigo}}}{I_{\mathrm{novo}}} = 1 \quad\Longrightarrow\quad \frac{I_{\mathrm{antigo}}}{I_{\mathrm{novo}}} = 10
Logo
I_{\mathrm{novo}} = \frac{I_{\mathrm{antigo}}}{10},
ou seja, a intensidade fica de fato dez vezes menor. II é verdadeira.

Passo 4

Afirmação III: “O fone filtra ruídos graves (baixa frequência), mas não filtra ruídos agudos (alta frequência).”
O texto diz que ele bloqueia contínuos e de baixa frequência (motores), mas não sons de alta frequência (voz, campainha, latido).
Portanto, III é verdadeira.

Resposta

e) I, II e III.

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