Batuts: dues freqüències properes interferint
1 · Prediu
Dos altaveus toquen tons gairebé de la mateixa freqüència. Un oient sent la sonoritat pujar i baixar. Què determina com de ràpid oscil·la?
- El ritme de batut iguala la suma de les dues freqüències.
- El ritme de batut iguala la diferència entre les dues freqüències.
- El ritme de batut iguala la mitjana de les dues freqüències.
2 · Configura
- Obre el predefinit «Batuts» i prem Restableix. La font 1 és fixa a 440 Hz.
- Activa les lectures de freqüència de batut i freqüència portadora a l'observador.
- Defineix la freqüència de la font 2 per a cada prova i enregistra la freqüència de batut.
3 · Recull dades
| Freqüència de la font 1 f₁ (Hz) | Freqüència de la font 2 f₂ (Hz) | Freqüència portadora f_c (Hz) | Freqüència de batut f_beat (Hz) |
|---|---|---|---|
| 440.00 | 442.00 | ||
| 440.00 | 444.00 | ||
| 440.00 | 448.00 |
Representa la freqüència de batut f_beat (eix y) contra |f₂ − f₁| (eix x) per a les tres proves.
4 · Analitza
- Per a una prova, calcula f_beat = |f₂ − f₁| i f_c = (f₁ + f₂)/2. Compara totes dues amb la taula.
- Explica per què un oient percep un sol to a prop de la freqüència portadora, amb la sonoritat pulsant a la freqüència de batut (molt més lenta).
5 · Amplia
- Els músics afinen instruments escoltant els batuts entre la seva nota i un to de referència, ajustant fins que els batuts s'alenteixen a zero. Explica per què zero batuts vol dir que les dues freqüències són exactament iguals.
- Quan f₂ s'acosta cada cop més a f₁, què passa amb la freqüència de batut? Què senties al límit f₂ = f₁?
La física al darrere d'aquest experiment
Freqüència de batut
Quan dos tons de freqüència gairebé igual se solapen, el seu patró d'interferència pulsa en sonoritat a un ritme igual a la diferència de les dues freqüències.
Freqüència portadora
El to que un oient percep realment és a prop de la mitjana de les dues freqüències de font: el batut és una pulsació lenta d'amplitud muntada sobre aquell to mitjà.
Ones i so
- Ones progressives en una corda: velocitat, freqüència i longitud d'ona
- Ones estacionàries: harmònics en una corda fixa
- Efecte Doppler: font que s'acosta
- Intensitat del so: llei de quadrats inversos
- L'escala de decibels: comprimir un interval enorme d'intensitats
- Timbre: contingut harmònic d'un to complex
- Ressonància de tub obert: la longitud fixa el to
138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles