Questão 124 — ENEM 2018 (Natureza)

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?

Resolução

Esta questão avalia o conceito de interferência de ondas sonoras, especificamente a interferência destrutiva causada pela oposição de fase.

No esquema com polaridade correta, ambos os alto-falantes E e D recebem o sinal elétrico da mesma forma: o terminal positivo do amplificador conectado ao terminal positivo do alto-falante. Isso faz com que as membranas (diafragmas) dos dois alto-falantes se movam para a mesma direção ao mesmo tempo, emitindo ondas sonoras em fase.

No segundo esquema, com a polaridade invertida, os terminais de um dos alto-falantes são trocados. Isso faz com que, quando a membrana de E se move para frente (compressão), a membrana de D se move para trás (rarefação) — e vice-versa. Os dois alto-falantes passam a emitir ondas com a mesma frequência e amplitude, mas com diferença de fase de 180° (oposição de fase).

Em um sistema mono, os dois alto-falantes deveriam emitir exatamente o mesmo sinal. Em oposição de fase, as ondas geradas por E e D se cancelam nos pontos equidistantes aos dois alto-falantes, pelo princípio da interferência destrutiva: cristas de uma onda coincidem com vales da outra, resultando em som drasticamente reduzido ou ausente nesses pontos.

As demais alternativas estão incorretas porque: o curto-circuito não ocorre por inversão de polaridade; o fenômeno de batimento exige frequências diferentes, não oposição de fase; ruído implica sinais aleatórios; e reverberação é causada por reflexões do som no ambiente, não por inversão de polaridade.

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