Durante uma audiência pública fictícia, discutiu-se a instalação de emissores sonoros em uma passagem de metrô…

Questão

Durante uma audiência pública fictícia, discutiu-se a instalação de emissores sonoros em uma passagem de metrô para afastar pessoas durante a madrugada. A empresa afirmou que o aparelho, operando a f=25 kHz, não seria ouvido e, portanto, não produziria exposição física relevante. Um técnico mediu intensidade de 0,20 W/m^2 a 2,0 m do emissor, no vão central da passagem. O local, porém, possui paredes revestidas e colunas metálicas. Para uma fonte pontual em campo livre, vale I=P/(4 pi r^2). No ar, a velocidade do som pode ser tomada como v=340 m/s, e lambda=v/f. Os moradores solicitaram que a decisão considerasse os dados físicos, além da afirmação comercial. Interprete os dados do texto para definir a conclusão que deve orientar o debate sobre a instalação proposta.

1. A) A proposta deve aceitar a ausência de exposição, pois o comprimento de onda calculado é menor que 2 cm.
2. B) A proposta deve considerar o aparelho inofensivo, pois frequências acima de 20 kHz não transportam energia pelo ar.
3. C) A proposta deve exigir medições independentes em vários pontos, pois frequência acima de 20 kHz não implica ausência de transferência de energia.
4. D) A proposta deve prever intensidade de 0,050 W/m^2 a 8,0 m, pois a intensidade diminui linearmente com a distância.
5. E) A proposta deve dispensar avaliação fora do eixo, pois ondas de 25 kHz não sofrem reflexão em paredes e colunas.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Calcule o comprimento de onda: lambda = v/f = 340 / 25000 = 0,0136 m, ou seja, cerca de 1,36 cm. Esse valor é apenas uma informação sobre a onda, e não decide se há exposição. Passo 2: Calcule a potência do emissor a partir da medição a 2,0 m: P = I x 4 pi r^2 = 0,20 x 4 pi x 4 = 3,2 pi, aproximadamente 10 W. Passo 3: Calcule a intensidade a 8,0 m com a mesma potência: I = P / (4 pi x 64) = 0,20 x 4 / 64 = 0,0125 W/m^2. Passo 4: Compare com o enunciado. A intensidade cai com o quadrado da distância, e não linearmente. Passo 5: Conclua que o fato de a frequência ser maior que 20 kHz torna o som inaudível, mas não elimina a transferência de energia. O aparelho continua emitindo energia que pode ser absorvida pelo corpo. Além disso, as paredes revestidas e as colunas metálicas podem refletir a onda e criar regiões com intensidades diferentes do vão central. Por isso, a decisão deve se basear em medições independentes em vários pontos, e não apenas na afirmação da empresa. Passo 6: Justificativas para as alternativas erradas: A) o comprimento de onda menor que 2 cm não prova ausência de exposição, pois a energia continua sendo transportada; B) frequências acima de 20 kHz transportam energia pelo ar, apenas não são audíveis; D) a intensidade não diminui linearmente, e o valor correto a 8,0 m é 0,0125 W/m^2; E) reflexões ocorrem em paredes e colunas independentemente da frequência, portanto a avaliação fora do eixo é necessária.

💡 Dica: Analise os dados físicos e aplique a fórmula da intensidade para avaliar a exposição sonora.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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