(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.

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 0,1\\ \text{s} 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 2d, onde d é a distância do ouvinte à superfície refletora.
  • A velocidade do som no ar, à temperatura ambiente, é aproximadamente v=343\\ \text{m/s}.
  • A relação entre tempo de atraso t, distância d e velocidade v é dada por:
t=\frac{2d}{v}.
  • Para que o eco seja percebido, precisa valer aproximadamente t\gtrsim 0,1\\ \text{s}.

Passo 4

Cálculo numérico do limite de distância necessário para percepção de eco (exemplo prático que ajuda a entender o fenômeno).
  • Partindo da condição t=0,1\\ \text{s} e usando v=343\\ \text{m/s}:
0,1=\frac{2d}{343}\quad\Rightarrow\quad d=\frac{343\cdot 0,1}{2}.
  • Calculando:
d=\frac{34,3}{2}=17,15\\ \text{m}.
  • Interpretação: se a superfície refletora estiver a pelo menos cerca de 17\\ \text{m} 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 ~ 0,1\\ \text{s}, o que dá distância mínima da ordem de 17\\ \text{m} 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)

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