Diferencie os conceitos de altura, intensidade e volume de um som. Como cada um está relacionado com propriedades físicas da onda sonora?
Volume

Passo 1

Beleza, a questão tá pedindo para a gente diferenciar três coisas sobre som: altura (pitch), intensidade (intensity) e volume (loudness). Isso faz parte de Física de ondas sonoras. Para resolver, vamos precisar entender o que é onda sonora (frequência, amplitude, energia) e como cada característica física gera a percepção auditiva da altura, intensidade e volume.

Passo 2

Vamos falar da altura (pitch). Na física, a altura do som está ligada à frequência da onda sonora, que é o número de ciclos por segundo, medido em hertz (Hz).
  • Se a frequência é alta (por exemplo 1000 Hz), a gente ouve um som “mais agudo”.
  • Se a frequência é baixa (por exemplo 100 Hz), a gente ouve um som “mais grave”.
    Teoria: onda sonora é uma vibração que se propaga e sua frequência determina quantas “quadras” ela faz por segundo. Mais quadras = mais agudo.

Passo 3

Agora, a intensidade (intensity) é uma medida física do quanto de energia a onda carrega por unidade de tempo e por área perpendicular à direção de propagação. Em fórmula:
I = PA
onde
I propto A^2 é a intensidade (W/m²)
é a potência do som (W)
é a área (m²)
Além disso, a intensidade está relacionada ao quadrado da amplitude da onda sonora:
Isso significa que uma onda com amplitude maior carrega muito mais energia e, portanto, maior intensidade.

Passo 4

O volume (ou loudness) é a nossa percepção subjetiva da intensidade do som. Dois sons podem ter mesma intensidade física, mas a gente pode perceber volumes diferentes dependendo da frequência (o ouvido humano não tem sensibilidade igual em todas as frequências). Para quantificar o volume usamos a escala de decibéis:
L = 10,log10!gl(II0gr)
onde
é o nível de som em decibéis (dB)
é a intensidade do som (W/m²)
é a intensidade de referência (tipicamente )
Quanto maior , maior a gente sente o volume.

Passo 5

Resumindo:
  • Altura (pitch) → depende da frequência.
  • Intensidade → depende da energia que passa por uma área (e da amplitude).
  • Volume (loudness) → é a impressão subjetiva da intensidade, medida em decibéis.

Resposta

A altura do som está ligada à frequência da onda (mais Hz = som mais agudo), a intensidade é a potência por área que a onda transporta , e o volume é a percepção que temos dessa intensidade, quantificada em decibéis .

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