UnB 2009/1

Entender o som e suas propriedades pode ajudar a compreender a música e o modo como os organismos são capazes de responder aos mais diversos tipos de estímulos sonoros. Das inúmeras propriedades dos sons, destacam-se as apresentadas a seguir.

I As ondas sonoras sofrem interferência. Um exemplo do fenômeno de interferência é o batimento, que ocorre quando há a interferência de duas ondas sonoras de frequências f₁ e f₂ muito próximas, em hertz. A expressão matemática para a onda resultante é y(t)=A sen(2π f_mt) cos (2π f_mt), em que f_M > f_m representam frequências relacionadas a f₁ e f₂. Esse fenômeno produz um som característico do diapasão, aparelho usado para afinar instrumentos musicais.

II As ondas sonoras são percebidas com frequências diferentes, dependendo de como a fonte e(ou) o observador do sinal sonoro estiverem se movimentando. Esse é o denominado efeito Doppler. Devido a esse fenômeno, na situação em que uma fonte se desloca, em movimento retilíneo, com velocidade constante v_s, no sentido contrário a um observador parado, a onda sonora de frequência f emitida por essa fonte é recebida com frequência f', tal que \(f'=\left(\frac{v}{v+v_s}\right)f\), em que v representa a velocidade da onda no meio em que ela se propaga. Caso essa fonte se desloque de forma que se aproxime do observador, a frequência será dada por \(f'=\left(\frac{v}{v-v_s}\right)f.\).

Outra propriedade importante relacionada a ondas sonoras é o timbre, característico de um instrumento, definido pelo número de harmônicos que esse instrumento apresenta quando uma nota é tocada. Na figura I, a seguir, são apresentadas as formas das ondas sonoras emitidas por quatro instrumentos musicais — A, B, C e D — e, na figura II, são mostrados os harmônicos correspondentes, em kHz, por meio dos quais é possível determinar os timbres desses instrumentos.

Com base nas informações apresentadas, julgue o item.