Questão 121 do ENEM 2024 — Ciências da Natureza

ENEM 2024Ciências da NaturezaPPL

O ouvido humano apresenta algumas características interessantes. Uma delas é que existe uma intensidade mínima, ou limiar de audibilidade, $I_0$, abaixo da qual o som não é audível. O nível de audibilidade é a grandeza que quantifica a audibilidade (sensação) e sua unidade é o fon, medido em decibéis (dB). O gráfico contém, em escala logarítmica, curvas de igual audibilidade, isto é, cada curva representa uma mesma audibilidade para diferentes frequências.

Gráfico de Curvas de igual audibilidade relacionando Nível de intensidade (dB) no eixo vertical de 0 a 120 e Frequência (Hz) no eixo horizontal em escala logarítmica de 20 a 10000. Várias curvas descendentes e depois ascendentes são mostradas, rotuladas de 0 fon até 120 fons (Limiar de dor). A curva de 0 fon é indicada como Limiar de audibilidade.

Fonte: H. Fletcher and W. A. Munson, J.A.S.A., n. 5, 1933. MAGALHÃES, D. A.; ALVES FILHO, J. P. A discreta dança do ar ao som das equações da física acústica. Física na Escola, n. 16, 2018.

Considerando a frequência de 90 Hz, o menor nível de intensidade, em dB, para que possamos perceber algum som é, aproximadamente,
A
$-20$.
B
$0$.
C
$30$.
$40$.
Resposta correta
E
$4\,000$.
Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

A questão envolve a leitura de um gráfico de curvas de igual audibilidade (curvas de Fletcher-Munson): o eixo horizontal traz a frequência do som (em escala logarítmica) e o eixo vertical, o nível de intensidade sonora, em decibéis (dB). Cada curva vermelha corresponde a um mesmo nível de audibilidade (em fon).

O que o comando pede

Queremos o menor nível de intensidade capaz de ser percebido a 90 Hz90\text{ Hz}. Esse limite mínimo é o limiar de audibilidade, representado no gráfico pela curva mais baixa de todas, apontada por uma seta com a legenda "Curva de 0 fon / Limiar de audibilidade". Abaixo dela, nenhum som é audível.

Lendo o gráfico passo a passo

  1. Localizar a frequência. No eixo horizontal (logarítmico), 90 Hz90\text{ Hz} fica um pouco à esquerda da marca de 100 Hz100\text{ Hz}.
  2. Subir até a curva certa. A partir de 90 Hz90\text{ Hz}, subimos verticalmente até cruzar a curva de 0 fon0\text{ fon} (a mais baixa).
  3. Projetar no eixo vertical. Desse ponto de cruzamento, traçamos uma horizontal até o eixo vertical para ler o nível de intensidade.

Na região de 90 Hz90\text{ Hz}, a curva de 0 fon0\text{ fon} está na altura correspondente a cerca de 40 dB40\text{ dB} do eixo vertical. Como a questão pede um valor aproximado, esse é o resultado da leitura.

Portanto, o menor nível de intensidade para perceber som a 90 Hz90\text{ Hz} é aproximadamente 40 dB40\text{ dB}. A resposta correta é a alternativa D.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2024 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.