ENEM 2018 · Ciências da Natureza · Física · ondas
Questão 120 do ENEM 2018
Resposta: letra E. Ao inverter a polaridade de um dos alto‑falantes em um sistema mono, os dois dispositivos recebem a mesma tensão, mas um deles emite a onda 180° fora de fase. Em pontos equidistantes dos alto‑falantes, as ondas se cancelam, gerando interferência destrutiva.
Nos manuais de instalação de equipamentos de som há o alerta aos usuários para que observem a correta polaridade dos fios ao realizarem as conexões das caixas de som. As figuras ilustram o esquema de conexão das caixas de som de um equipamento de som mono, no qual os alto-falantes emitem as mesmas ondas. No primeiro caso, a ligação obedece às especificações do fabricante e no segundo mostra uma ligação na qual a polaridade está invertida.
O que ocorre com os alto-falantes E e D se forem conectados de acordo com o segundo esquema?
- AO alto-falante E funciona normalmente e o D entra em curto-circuito e não emite som.
- BO alto-falante E emite ondas sonoras com frequências ligeiramente diferentes do alto-falante D provocando o fenômeno de batimento.
- CO alto-falante E emite ondas sonoras com frequências e fases diferentes do alto-falante D provocando o fenômeno conhecido como ruído.
- DO alto-falante E emite ondas sonoras que apresentam um lapso de tempo em relação às emitidas pelo alto-falante D provocando o fenômeno de reverberação.
- EO alto-falante E emite ondas sonoras em oposição de fase às emitidas pelo alto-falante D provocando o fenômeno de interferência destrutiva nos pontos equidistantes aos alto-falantes.Resposta correta
Como resolver a questão 120 passo a passo?
O conceito que resolve
Polaridade determina a direção do deslocamento inicial do cone do alto‑falante. Quando a polaridade está invertida, o deslocamento inicial é oposto, produzindo uma fase deslocada de 180°. Em sistemas mono, ambos os alto‑falantes devem emitir ondas idênticas; a inversão cria ondas em oposição de fase, que se anulam em pontos onde as amplitudes se somam.
Como chegar na resposta
- Identificar que o equipamento é mono: ambos os alto‑falantes recebem a mesma forma de onda.
- Entender que a polaridade correta faz com que os cones se movam na mesma direção ao mesmo tempo.
- Reconhecer que inverter a polaridade de um alto‑falante faz com que seu cone se mova na direção oposta, gerando 180° de fase.
- Aplicar o princípio de interferência: ondas 180° fora de fase se cancelam em pontos equidistantes.
- Conclusão: a consequência física é a interferência destrutiva, não curto‑circuito nem batimento.
Por que cada alternativa
- ASupõe que a inversão de polaridade causa curto‑circuito, ignorando que apenas a fase muda.
- BConfunde diferença de fase com diferença de frequência, atribuindo batimento onde não há variação de frequência.
- CMistura fase e frequência, descrevendo ruído como se fosse causado por diferença de fase, o que não é o fenômeno correto.
- DInterpreta a inversão de fase como um lapso de tempo que gera reverberação, confundindo reflexão com deslocamento de fase.
- ECorresponde ao fato de que a inversão de polaridade faz os alto‑falantes emitirem ondas em oposição de fase, provocando interferência destrutiva nos pontos equidistantes.
Onde essa questão derruba a maioria
A figura mostra apenas a conexão dos fios; quem lê rapidamente pode pensar que a inversão de polaridade cria um curto‑circuito ou altera a frequência. O que realmente muda é a fase, não a amplitude nem a frequência.
O que estudar se você errou
Verifique que ambos os alto‑falantes recebem a mesma amplitude e frequência. A única diferença é a direção do deslocamento inicial, que determina a fase.
Mais questões de Física
- ENEM 2025 · questão 91Nesse contexto, o processo de transferência de calor para as mariposas que independe da presença de fluidos é…
- ENEM 2025 · questão 124A altura máxima, em metro, de empilhamento do produto que essa laje é capaz de suportar é
- ENEM 2024 · questão 117Durante a aproximação, como o operador percebe o som da sirene e qual é a relação entre as frequências fᵣ e f…
- ENEM 2024 · questão 129Que explicação física justifica esse procedimento?
- ENEM 2023 · questão 100A escolha que corresponde à combinação correta é
- ENEM 2023 · questão 108O fogão por indução funciona a partir do surgimento de uma corrente elétrica induzida no fundo da panela, com…