Questão 127 do ENEM 2020 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos entender como as ondas sonoras interagem entre si. O enunciado descreve o funcionamento de fones de ouvido com "cancelador de ruídos ativo". Esse sistema funciona captando o ruído externo e gerando uma nova onda sonora que possui as mesmas características (como frequência e amplitude) do ruído original, mas com uma diferença crucial: ela é gerada em fase oposta.

Quando duas ou mais ondas se encontram na mesma região do espaço, ocorre a superposição dessas ondas. Esse fenômeno de superposição é conhecido na física como interferência.

A interferência pode ser de dois tipos principais:

• Construtiva: quando as ondas se encontram em fase (crista com crista, vale com vale), resultando em uma onda de maior amplitude.
• Destrutiva: quando as ondas se encontram em fases opostas (a crista de uma coincide com o vale da outra). Nesse caso, as amplitudes se subtraem.

Como o fone de ouvido gera um sinal sonoro com fase exatamente oposta à do ruído externo, ocorre uma interferência destrutiva. As duas ondas sonoras se anulam (ou têm sua amplitude drasticamente reduzida), o que resulta na diminuição ou no cancelamento do ruído indesejado que chegaria ao ouvido do usuário.

Analisando as outras alternativas para fins de revisão:

• Difração: é a capacidade de uma onda contornar obstáculos.
• Reflexão: é o retorno de uma onda ao seu meio de origem após atingir uma superfície.
• Refração: é a mudança na velocidade (e geralmente na direção) de uma onda ao mudar de meio de propagação.
• Efeito Doppler: é a alteração da frequência percebida de uma onda devido ao movimento relativo entre a fonte e o observador.

Portanto, o fenômeno físico responsável pela diminuição do ruído nesses fones de ouvido é a interferência.