Ondas e som
Batimentos de duas fontes
Pressione Reproduzir — observe frentes interferindo; observador ouve batimentos e y(t) mostra envelope.
Batimentos de duas fontes — simulação interativa de Ondas e som. Pressione Reproduzir — observe frentes interferindo; observador ouve batimentos e y(t) mostra envelope. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
Batimentos
Duas fontes com frequências ligeiramente diferentes produzem um padrão de batimentos: um aumento e diminuição lentos do volume.
A interferência entre f₁ e f₂ cria uma onda combinada cuja amplitude se modula em |f₁ − f₂|. O observador percebe a frequência de batimento.
- f_beat = |f₁ − f₂|
- Superposição de ondas
Resumo da investigação
Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório
O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.
Pergunta de direção
Dois alto-falantes reproduzem tons que têm quase a mesma frequência. Um ouvinte ouve o volume pulsar para cima e para baixo. O que determina a rapidez com que ele pulsa?
Previsões para pesar
- A taxa de pulso é igual à soma das duas frequências.
- A taxa de pulso (batimento) é igual à diferença entre as duas frequências.
- A taxa de pulso é igual à média das duas frequências.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Fonte 1 frequência f₁ (Hz)
- Fonte 2 frequência f₂ (Hz)
O que você mede:
- Frequência da portadora f_c (Hz)
- Frequência de batida f_beat (Hz)
Como funciona a investigação
- Abra a predefinição de batidas de duas fontes e pressione Redefinir. A fonte 1 é fixada em 440 Hz.
- Habilite as leituras de frequência de batimento e frequência portadora no observador.
- Defina a frequência da fonte 2 para cada tentativa e registre a frequência de batimento.
Equação governante
Frequência de batida — f_beat = |f₁ − f₂|
Quando dois tons de frequência quase igual se sobrepõem, seu padrão de interferência pulsa em intensidade a uma taxa igual à diferença entre as duas frequências.
Frequência da portadora — f_c = (f₁ + f₂)/2
O tom que um ouvinte realmente percebe está próximo da média das duas frequências de origem - a batida é uma pulsação de amplitude lenta que se sobrepõe ao tom médio.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para uma tentativa, calcule f_beat = |f₂ − f₁| e f_c = (f₁ + f₂)/2. Compare ambos com a tabela.
- Explique por que um ouvinte percebe um tom próximo à frequência portadora, com o volume pulsando na frequência de batida (muito mais lenta).
Onde isso aparece além do laboratório
- Os músicos afinam os instrumentos ouvindo as batidas entre a nota e um tom de referência, ajustando até que as batidas diminuam para zero. Explique por que zero batimento significa que as duas frequências são exatamente iguais.
- À medida que f₂ se aproxima cada vez mais de f₁, o que acontece com a frequência de batida? O que você ouviria no limite f₂ = f₁?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Bem-vindo aos batimentos de duas fontes
- Selecione o observador
- Pressione Reproduzir
- ouça a modulação
- Abra o Inspetor
- Você conseguiu!
Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.
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