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Questão 8

UNICAMP 2003
Física

(UNICAMP - 2003 - 2 fase - Questão 8)

Para a afinação de um piano usa-se um diapasão com freqüência fundamental igual a 440 Hz, que é a freqüência da nota Lá. A curva contínua do gráfico representa a onda sonora de 440 Hz do diapasão.

a) A nota Lá de um certo piano está desafinada e o seu harmônico fundamental está representado na curva tracejada do gráfico. Obtenha a freqüência da nota Lá desafinada.

b) O comprimento dessa corda do piano é igual a 1,0 m e a sua densidade linear é igual a 5,0 x 10-2 g/cm. Calcule o aumento de tensão na corda necessário para que a nota Lá seja afinada.

Gabarito:

Resolução:

a) Podemos observar na curva tracejada que dois ciclos da onda proveniente do piano desafinado correspondem a um intervalo de tempo

Delta t = (6-1)cdot 10^{-3} = 5cdot 10^{-3}  s\2T=Delta t\2frac{1}{f}=Delta t\\f=frac{2}{Delta t}=frac{2}{5cdot 10^{-3}}=400 Hz

b) A freqüência fundamental emitida por uma corda sonora de comprimento L, densidade linear ρ, tracionada por uma força de intensidade F, é dada por: 

f=frac{1}{2L}sqrt{frac{F}{
ho}}\Para 440 Hz:\440 = frac{1}{2cdot 1}sqrt{frac{F}{5cdot 10^{-3}}} Rightarrow F=3872 N\Para 400 Hz: \400=frac{1}{2cdot 1}sqrt{frac{F_2}{5cdot 10^{-3}}}Rightarrow F_2=3200 N

Assim, o aumento de tração é:

Delta F = F-F_2=3872-3200=672 N

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