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Questão 82

ENEM 2013
Física

(ENEM - 2013) Em um piano, o Dó central e a próxima nota Dó (Dó maior) apresentam sons parecidos, mas não idênticos. É possível utilizar programas computacionais para
expressar o formato dessas ondas sonoras em cada uma das situações como apresentado nas figuras, em que estão indicados intervalos de tempo idênticos (T).

A razão entre as frequências do Dó central e do Dó maior é de:

A

1/2

B

2

C

1

D

1/4

E

4

Gabarito:

1/2



Resolução:

Na figura do Dó central a distância entre as duas cristas (apesar da segunda crista ser baixinha) é dada por um período T, como desenhado. Então, para andar um comprimento de onda no Dó central se gastou T segundos.  Já na figura do Dó maior, a onda andou três cristas, ou seja, da primeira crista à segunda foi um comprimento de onda, da segunda crista à terceira crista foi outro comprimento de onda, então a onda andou as três cristas um total de duas vezes o comprimento de onda em T segundos.

Lembre-se que o período de uma onda é o tempo gasto para a onda andar um comprimento de onda. Se o comprimento da onda é lambda, então o tempo para andar lambda é o período da onda.

Então:

Dó central: velocidade,do,som=frac{lambda}{T}; isto significa que para andar um comprimento de onda, se gastou T, então T é o período do Dó central.

Dó maior: velocidade,do,som=frac{2cdotlambda}{T}=frac{lambda}{frac{T}{2}}; isto significa que para andar um comprimento de onda, se gastou T/2, então T/2 é o período do Dó maior.

Mas como período T é igual ao inverso da frequência f, podemos escrever:

Dó central: como T é o período da onda, então f_{Dacute{o},Central}=frac{1}{T} é a frequência da onda correspondente ao Dó central.

Dó maior: como T/2 é o período da onda, então f_{Dacute{o},Maior}=frac{1}{frac{T}{2}}=frac{2}{T}=2cdotfrac{1}{T} é a frequência da onda correspondente ao Dó maior.

Logo,

f_{Dacute{o},Maior}=2cdotfrac{1}{T}=2cdot f_{Dacute{o},Central}. Então a relação entre as duas ondas é que o Dó central é a metade do Dó maior.

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