Um microfone converte variações de pressão sonora em sinal elétrico. Se uma fonte emite uma nota de frequência…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um microfone converte variações de pressão sonora em sinal elétrico. Se uma fonte emite uma nota de frequência 440 Hz com variação de pressão ?p = 0,02 Pa, qual será a frequência do sinal elétrico produzido pelo microfone?
- A) A frequência será de 880 Hz por causa da harmonização do som.
- B) 440 Hz
- C) O sinal elétrico terá frequência de 220 Hz por ser a metade da original.
- D) O microfone gera um sinal de 20 Hz, devido ao nível de pressão.
- E) A frequência do sinal elétrico será 4400 Hz, multiplicada por 10.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o que o enunciado pede. Queremos a frequência do sinal elétrico gerado por um microfone que recebe uma onda sonora de frequência 440 Hz. O valor da variação de pressão (0,02 Pa) é um dado de amplitude e não altera a frequência.
- Lembre o princípio de funcionamento do microfone. Ele converte variações de pressão do ar em variações de tensão ou corrente elétrica que reproduzem a mesma forma de onda. Assim, a frequência da oscilação elétrica é a mesma frequência da onda sonora que chega ao diafragma.
- Aplique o conceito. Como a fonte emite 440 Hz, o sinal elétrico terá 440 Hz. A amplitude da pressão (0,02 Pa) define apenas a intensidade do sinal, não a sua frequência.
- Analise as alternativas erradas. A) Está errada porque a harmonização não duplica a frequência do som emitido; a frequência não muda na conversão. C) Está errada porque dividir a frequência pela metade não tem base física na conversão de pressão em sinal elétrico. D) Está errada porque o nível de pressão afeta a amplitude do sinal e não sua frequência. E) Está errada porque multiplicar a frequência por 10 não corresponde a nenhum processo de conversão do microfone.
- Conclusão. A alternativa correta é a B, 440 Hz, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a frequência do sinal elétrico a partir da frequência da fonte sonora.
Alternativa por alternativa
O aluno acha que, ao converter o som em sinal elétrico, a frequência dobra por causa de uma suposta harmonização. Ele confunde a frequência fundamental com harmônicos ou com um efeito musical.
Por que engana: Confundir a frequência do som com suas harmônicas, acreditando que a frequência do sinal elétrico é sempre o dobro ou a metade da original.
Em transdução linear de som para sinal elétrico a frequência da onda não muda; o microfone segue as oscilações de pressão, portanto o sinal elétrico tem f = 440 Hz.
O aluno acredita que a conversão reduz a frequência pela metade, talvez por confundir frequência com comprimento de onda ou período. Ele não percebe que o microfone preserva a frequência da onda.
O aluno associa o valor numérico da pressão (0,02 Pa) à frequência do sinal, tratando a amplitude como se fosse a frequência. Ele lê mal a relação entre o dado e a grandeza pedida.
O aluno supõe que o microfone amplifica o sinal multiplicando a frequência por 10 e ainda confunde a unidade ou a ordem de grandeza. Ele mistura ganho de amplitude com alteração de frequência.
Raio-X da questão
frequência do sinal elétrico
avaliacao
frequência do som · conversão de sinais
Revisar a relação entre frequência e pressão sonora em microfones.
Confundir a frequência do som com suas harmônicas, acreditando que a frequência do sinal elétrico é sempre o dobro ou a metade da original.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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