(UF-CE) O eco é um fenômeno explicado pela acústica como:
a) reflexão do som por anteparos.
b) ressonância devido a variação de temperatura do meio.
c) geração de sons de mesma freqüência por duas fontes sonoras.
d) interferência entre sons gerados por duas ou mais fontes sonoras.
a) reflexão do som por anteparos.
b) ressonância devido a variação de temperatura do meio.
c) geração de sons de mesma freqüência por duas fontes sonoras.
d) interferência entre sons gerados por duas ou mais fontes sonoras.
Passo 1
O enunciado apresenta uma questão de múltipla escolha sobre o fenômeno do eco e dá quatro alternativas:
- (a) reflexão do som por anteparos.
- (b) ressonância devido a variação de temperatura do meio.
- (c) geração de sons de mesma frequência por duas fontes sonoras.
- (d) interferência entre sons gerados por duas ou mais fontes sonoras.
A pergunta implícita é: qual alternativa descreve corretamente, segundo a acústica, o que é o eco?
Passo 2
Definição física do eco (explicação qualitativa, passo a passo).
- Som é uma onda mecânica que se propaga pelo ar. Quando essa onda encontra um obstáculo capaz de refletir as ondas (uma antepara — parede, penhasco, etc.), parte da energia é devolvida para o meio, formando uma onda refletida.
- Eco é a sensação auditiva de ouvir novamente o som original após um intervalo de tempo perceptível. Esse segundo som não é uma nova fonte que gerou o mesmo som; é a onda original que voltou por reflexão.
- Em termos simples: som emitido → encontra superfície refletora → som refletido retorna ao ouvinte → se o retorno ocorre com atraso suficiente, o ouvinte percebe como um som distinto (eco).
Passo 3
Condição temporal para que o ouvido perceba um eco (fórmula e explicação).
- Para que o ouvido humano identifique um som refletido como um eco distinto, o atraso entre o som direto e o som refletido precisa ser grande o bastante (tipicamente da ordem de
ou mais). - Se a fonte e o ouvinte estão aproximadamente na mesma posição, o som percorre ida e volta até o anteparo: a distância total percorrida pelo som é
, onde é a distância do ouvinte à superfície refletora. - A velocidade do som no ar, à temperatura ambiente, é aproximadamente
. - A relação entre tempo de atraso
, distância e velocidade é dada por:
- Para que o eco seja percebido, precisa valer aproximadamente
.
Passo 4
Cálculo numérico do limite de distância necessário para percepção de eco (exemplo prático que ajuda a entender o fenômeno).
- Partindo da condição
e usando :
- Calculando:
- Interpretação: se a superfície refletora estiver a pelo menos cerca de
do ouvinte, a reflexão pode voltar com atraso suficiente para ser percebida como eco. Se a superfície estiver mais próxima, o som refletido se mistura com o original e normalmente não é percebido como eco distinto.
Passo 5
Por que as outras alternativas estão incorretas (explicação didática e comparativa).
- Alternativa (b): ressonância devido a variação de temperatura do meio.
- Ressonância é resposta amplificada de um sistema quando forçado em sua frequência natural (por exemplo, um tubo ressoando a uma frequência). Variação de temperatura afeta velocidade do som e, portanto, frequências de ressonância possíveis, mas isso não gera a sensação de “repetição” do som característico do eco. Logo, ressonância não é o mesmo fenômeno que eco.
- Alternativa (c): geração de sons de mesma frequência por duas fontes sonoras.
- Duas fontes gerando a mesma frequência podem produzir sensação de som mais forte ou padrões de batimento/interferência se houver pequena diferença de frequência, mas isso descreve múltiplas fontes ativas, não a reflexão de um único som de volta ao ouvinte. Não corresponde ao conceito de eco.
- Alternativa (d): interferência entre sons gerados por duas ou mais fontes sonoras.
- Interferência trata da sobreposição de ondas vindas de fontes diferentes, resultando em regiões de som mais forte ou mais fraco (padrões espaciais). Eco é um som refletido que chega com atraso; interferência normalmente se refere a fenômenos conjuntivos de fase e amplitude, não à percepção de um som repetido no tempo devido a reflexão.
Passo 6
Resumo didático final (sem dar apenas um nome técnico, reforço para prova).
- Eco = retorno audível do som original causado pela reflexão do som em superfícies que estejam suficientemente distantes para que o tempo de ida e volta seja percebido (típico limite ~
, o que dá distância mínima da ordem de para um anteparo). - Assim, o fenômeno físico responsável é a reflexão das ondas sonoras por anteparos. Isso é exatamente a descrição presente em uma das alternativas dadas.
Resposta
a)