Batidas: Duas frequências próximas interferindo

1 · Prever

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?

2 · Preparar

  1. Abra a predefinição de batidas de duas fontes e pressione Redefinir. A fonte 1 é fixada em 440 Hz.
  2. Habilite as leituras de frequência de batimento e frequência portadora no observador.
  3. Defina a frequência da fonte 2 para cada tentativa e registre a frequência de batimento.

3 · Coletar Dados

Fonte 1 frequência f₁ (Hz)Fonte 2 frequência f₂ (Hz)Frequência da portadora f_c (Hz)Frequência de batida f_beat (Hz)
440.00442.00
440.00444.00
440.00448.00

Plote a frequência de batida f_beat (eixo y) em relação a |f₂ − f₁| (eixo x) para suas três tentativas.

4 · Analisar

  1. Para uma tentativa, calcule f_beat = |f₂ − f₁| e f_c = (f₁ + f₂)/2. Compare ambos com a tabela.
  2. Explique por que um ouvinte percebe um tom próximo à frequência portadora, com o volume pulsando na frequência de batida (muito mais lenta).

5 · Aprofundar

  1. 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.
  2. 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?

A física por trás deste experimento

Frequência de batida

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

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.

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