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Batimentos – dois tons de frequências próximas

FísicaOscilações e ondasIdades 16–17

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Dois tons puros de frequências próximas f₁ e f₂ se somam e produzem batimentos: a intensidade do som resultante sobe e desce regularmente na frequência de batimento |f₁ − f₂|. Os gráficos mostram cada onda, a soma e a envoltória exata, com uma barra de intensidade que pulsa junto com a envoltória; pressione o botão do alto-falante para ouvir os dois tons. Uma tarefa de afinação pede que você ajuste f₂ até os batimentos sumirem.

Aula: Superposição de dois tons de frequências próximas – batimentos

O que mostra

Quando duas ondas sonoras de frequências um pouco diferentes se encontram, elas se somam a cada instante. A diferença de fase entre elas muda continuamente, então as ondas alternam entre se reforçar e se cancelar em parte, e a intensidade sobe e desce. Essa pulsação se chama batimento, e sua frequência é igual à diferença |f₁ − f₂|. Com amplitudes iguais, a soma é uma onda com a frequência média (f₁ + f₂)/2 cuja amplitude varia lentamente, seguindo a envoltória. Músicos usam batimentos para afinar instrumentos: eles ficam mais lentos quando duas notas se aproximam e somem quando coincidem.

Como usar

Comece com o par 440 / 442 Hz e observe a barra de intensidade pulsar duas vezes por segundo enquanto o gráfico da soma cresce e encolhe. Experimente 440 / 444 Hz e 440 / 450 Hz e depois use os botões − e + para mudar a Frequência f₂ em passos de 0,5 Hz. Diminua a Amplitude A₂ para ver que os batimentos não chegam mais ao silêncio. Escolha Zoom 20 ms no Eixo do tempo para ver oscilações isoladas e pressione Tarefa de afinação.

Parâmetros que você pode mudar

  • Frequência da fonte 1 (f₁) 200–1000 Hz
  • Frequência da fonte 2 (f₂) 200–1000 Hz
  • Amplitude da fonte 1 (A₁, relativa) 0–1
  • Amplitude da fonte 2 (A₂, relativa) 0–1
  • Eixo do tempo Automático (alguns períodos de batimento), Janela de 1 s, Janela de 4 s, Zoom 20 ms (oscilações isoladas)
  • Começar pela tarefa de afinação

Perguntas para explorar

  1. Dois diapasões de 256 Hz e 260 Hz soam juntos. Quantos batimentos por segundo você ouve?
  2. Por que os batimentos nunca chegam ao silêncio total quando as duas amplitudes são diferentes?
  3. Ao afinar uma corda comparando com uma nota de referência, os batimentos ficam mais lentos. A corda está se aproximando da nota certa?

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