Batimentos

Quando dois sons com quase a mesma frequência tocam juntos, eles derivam dentro e fora de sincronia um com o outro. Às vezes suas vibrações se somam para fazer um som mais alto, e às vezes se cancelam para torná-lo mais silencioso, então a sonoridade pulsa para cima e para baixo. Essa taxa de pulsação, chamada frequência de batimento, é simplesmente a diferença entre as duas frequências.

A fórmula

f_beat = |f₁ − f₂|

  • f_beat — frequência de batimento (Hz): quantas vezes por segundo a sonoridade pulsa
  • f₁ — frequência um (Hz): a frequência do primeiro som
  • f₂ — frequência dois (Hz): a frequência do segundo som

Exemplo resolvido

Um diapasão toca a 442 Hz, e uma corda de violão toca a 438 Hz. Quantos batimentos por segundo você ouvirá?

  • f₁ = 442 Hz
  • f₂ = 438 Hz
  1. f_beat = |f₁ − f₂|
  2. f_beat = |442 Hz − 438 Hz|

f_beat = 4 Hz

Teste-se

Uma corda de violão toca a 440 Hz, e um diapasão toca a 445 Hz. Quantas vezes por segundo o som pulsará mais alto e mais silencioso?
  • Resposta correta: 5 vezes por segundo
  • 885 vezes por segundo
  • 440 vezes por segundo

Certo! f_beat = |445 Hz − 440 Hz| = 5 Hz, então cinco pulsos por segundo.

Você está afinando uma corda de violão para igualar uma referência de 440 Hz. À medida que você aperta a corda mais perto da tonalidade correta, o que acontece com os batimentos que você ouve?
  • Eles aceleram
  • Resposta correta: Eles desaceleram e eventualmente desaparecem
  • Eles permanecem na mesma velocidade

Sim! À medida que as frequências se aproximam, a diferença |f₁ − f₂| encolhe, então os batimentos desaceleram até desaparecerem na afinação perfeita.

Onde você vê isso

Afinadores de piano e violonistas trabalham de ouvido com este efeito todos os dias: faça a corda soar contra um diapasão de referência, e se as duas tonalidades estão próximas mas não iguais, o volume oscila — uma oscilação de alguns pulsos por segundo significa quase afinado, e uma oscilação que desacelera e finalmente desaparece significa perfeitamente afinado.

Erros comuns

O deslize clássico é calcular a taxa de batimento a partir da combinação errada — somar as frequências ou simplesmente citar uma delas, quando a taxa de pulsação é a diferença: f_beat = |f₁ − f₂|, então 445 Hz contra 440 Hz dá 5 pulsos por segundo. A segunda concepção errada é que as próprias fontes estão ficando mais altas e mais baixas — ambas soam perfeitamente constantes, e a pulsação é interferência no tempo, somando e cancelando no seu ouvido.

Como se conecta

Os batimentos são superposição — duas ondas em frequências ligeiramente diferentes deslizando dentro e fora de sincronia, o mesmo somar-e-cancelar que a interferência e a difração realizam pelo espaço na óptica. Dentro da unidade de ondas, eles mostram por que 'quase a mesma frequência' é uma condição audível, não uma inaudível; a intensidade sonora, a seguir, acompanha o que acontece com a energia de uma única onda à medida que ela se espalha.

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