(Enem) Visando a reduzir a poluição sonora de uma cidade, a Câmara de Vereadores aprovou uma lei que impõe o limite máximo de 40 dB (decibéis) para o nível sonoro permitido após as 22 horas. Ao aprovar a referida lei, os vereadores estão limitando qual característica da onda?
a) A altura da onda sonora
b) A amplitude da onda sonora
c) A frequência da onda sonora
d) A velocidade da onda sonora
e) O timbre da onda sonora

Passo 1

O enunciado informa que a lei impõe limite máximo de 40\\ \text{dB} (decibéis) para o nível sonoro após as 22 horas. A pergunta é: ao fixar esse limite, os vereadores estão limitando qual característica da onda sonora?
As alternativas dadas são:
a) A altura da onda sonora
b) A amplitude da onda sonora
c) A frequência da onda sonora
d) A velocidade da onda sonora
e) O timbre da onda sonora

Passo 2

Vamos entender o que significa medir som em decibéis. O nível sonoro em decibéis é uma medida logarítmica da intensidade sonora em relação a uma referência. A fórmula é
L = 10\log_{10}\!\left(\frac{I}{I_0}\right),
onde L é o nível sonoro em decibéis, I é a intensidade sonora (potência por área, em \text{W/m}^2) e I_0 é a intensidade de referência (usualmente \,I_0 = 10^{-12}\\ \text{W/m}^2). Aqui eu estou te ensinando que decibel não é uma medida direta de frequência ou velocidade; é uma medida do quanto de energia sonora chega por unidade de área.

Passo 3

Agora precisamos relacionar intensidade com a forma da onda. Para ondas sonoras (pressão sonora), a intensidade média é proporcional ao quadrado da amplitude da oscilação de pressão. Em termos simples:
I \propto A^2,
onde A representa a amplitude da onda (por exemplo, a amplitude da variação de pressão). Isso significa que se você dobrar a amplitude da onda, a intensidade aumenta por um fator 2^2=4.

Passo 4

Juntando os passos anteriores: limite em decibéis limita L, que pela fórmula limita I, e como I está ligado a A^2, esse limite em última instância limita a amplitude A. Para ver o efeito em decibéis: se a intensidade aumenta por um fator 4 (dobrar amplitude), o nível sonoro aumenta
\Delta L = 10\log_{10}(4) \approx 6\\ \text{dB}.
Se a intensidade dobra, \Delta L = 10\log_{10}(2) \approx 3\\ \text{dB}. Esses cálculos mostram concretamente que mudanças em amplitude/intensidade aparecem como mudanças em dB.

Passo 5

Vamos verificar as outras alternativas para garantir que não caímos em armadilha:
  • Altura da onda sonora (alternativa a): em linguagem musical, “altura” refere-se ao que chamamos de frequência (pitch). A frequência determina se o som é grave ou agudo. O nível em decibéis não restringe a frequência.
  • Frequência da onda sonora (alternativa c): é o número de oscilações por segundo; não é o que decibéis medem.
  • Velocidade da onda sonora (alternativa d): depende do meio (ar, água, etc.), não é alterada por um limite de nível sonoro.
  • Timbre (alternativa e): timbre é a “cor” do som, relacionada à composição em harmônicos (forma da onda), também não é diretamente limitado por um valor em dB.

Passo 6

Portanto, como o enunciado impõe um limite de nível sonoro em decibéis — que mede intensidade e, por consequência, está ligado à amplitude da onda — a característica que está sendo limitada é a amplitude da onda sonora. Força aí nos estudos — você conseguiu entender a ideia central: dB → intensidade → amplitude!

Resposta

b) A amplitude da onda sonora

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