A mesma nota musical é emitida por um clarinete e por um violino. Pode diferenciá-las, mediante:
a) 0 timbre
b) a altura
c) a intensidade
d) a energia
a) 0 timbre
b) a altura
c) a intensidade
d) a energia
Passo 1
O enunciado diz que a mesma nota musical é emitida por um clarinete e por um violino e pergunta por qual propriedade podemos diferenciá‑las, dando quatro alternativas:
o timbre
a altura
a intensidade
a energia
Informações relevantes que o enunciado fornece:
- A nota é a mesma, ou seja, elas têm a mesma frequência fundamental (mesma “nota” ou mesma altura musical).
- Queremos saber qual das propriedades listadas permite distinguir os dois instrumentos quando emitem essa mesma nota.
A resolução começa a partir daqui.
Passo 2
Vamos entender, de forma bem direta e sem pular etapas, o que cada termo significa:
Definição de altura (pitch)
- A altura é a percepção auditiva ligada à frequência fundamental do som. Se uma nota tem frequência fundamental
, isso determina qual nota (por exemplo, dó, ré, etc.) nós ouvimos. - Exemplo simples: um diapasão a
tem altura de lá central. Se clarinete e violino tocam ambos , a altura é a mesma.
Definição de intensidade
- Intensidade é a “força” ou “volume” do som, relacionada à amplitude da onda de pressão sonora. Uma forma prática: se a amplitude da oscilação da pressão é
, a intensidade sonora (ou nível de pressão sonora, em termos físicos) é proporcional a . - Escrevendo isso:
onde
é a intensidade percebida e
é a amplitude da onda.
- Observação: intensidade pode variar independentemente do tipo de instrumento — dois instrumentos podem tocar a mesma nota com volumes diferentes ou iguais.
Definição de energia (num sentido físico)
- Energia sonora acumulada depende da intensidade e do tempo. Em termos simples:
onde
é a energia entregue ao ar,
a intensidade e
o tempo. Energia não é uma característica timbrística fixa do instrumento; depende de quanto tempo e com que força o instrumento é tocado.
Definição de timbre
- Timbre é o “sabor” do som que nos permite distinguir fontes sonoras mesmo quando a altura e a intensidade são iguais. Fisicamente, timbre corresponde à distribuição das componentes harmônicas (o espectro) e às características temporais da nota (envoltória: ataque, sustentação, decaimento).
- Podemos modelar um som simples como soma de harmônicos:
onde:
-
é a pressão sonora no tempo , -
é a frequência fundamental (altura), -
é a amplitude do -ésimo harmônico (essas amplitudes formam o espectro que define o timbre), -
é a fase do -ésimo harmônico. - O timbre é determinado principalmente pelos valores
e pela envoltória (como varia no tempo). Dois instrumentos podem ter o mesmo (mesma nota) mas conjuntos diferentes e diferentes comportamentos temporais — por isso soam diferentes.
Passo 3
Agora, aplicando essas definições ao problema: o enunciado já nos disse que a nota é a mesma, ou seja, a frequência fundamental
é igual para clarinete e violino. Portanto:
- Não pode ser a altura (
), pois altura é exatamente a frequência fundamental e ela foi igualada no enunciado. - Pode ser a intensidade (
)? Em princípio, intensidade pode diferir, mas a intensidade não é uma característica intrínseca que sempre permite distinguir instrumentos — é algo que o executante controla (posso tocar clarinete e violino com o mesmo volume). Logo, intensidade não é a resposta adequada quando a pergunta é sobre diferenciar timbres de instrumentos para a mesma nota. - Pode ser a energia (
)? Como vimos, energia depende de intensidade e tempo; assim como intensidade, não é uma propriedade fixa que identifica o instrumento. Dois instrumentos podem produzir a mesma energia se tocados da mesma forma. - Timbre (
) é exatamente a propriedade que descreve a diferença sonora entre clarinete e violino quando ambos tocam a mesma nota e, possivelmente, até com intensidade parecida. Timbre captura as diferenças no espectro harmônico ( ) e na envoltória (ataque, sustentação, decaimento) — por exemplo, o clarinete tende a enfatizar certos harmônicos (por causa da forma do tubo e das condições de borda) e o violino tem outro padrão de harmônicos e um ataque característico produzido pelo arco.
Portanto, o fator que permite distinguir um clarinete de um violino tocando a mesma nota é o timbre.
Passo 4
Um exemplo ilustrativo, sem números complicados, para fixar a ideia:
- Imagine que a pressão sonora do clarinete seja aproximada por
ou seja, com harmônicos ímpares mais fortes (isso acontece em muitos instrumentos de tubo fechado).
- E a do violino seja algo como
com vários harmônicos presentes e uma envoltória de ataque distinta por causa do arco.
- Mesmo que
e (as amplitudes do fundamental) sejam iguais — o que garante a mesma percepção de altura — a diferença entre os conjuntos e e entre as suas variações em função do tempo é o que faz o ouvido perceber claramente dois instrumentos diferentes. Isso é o timbre em ação.
Passo 5
Como dica de prova: responda
e justifique brevemente: “A mesma nota tem a mesma altura (
), mas o clarinete e o violino têm espectros harmônicos e envoltórias diferentes; essa diferença é o timbre.” Isso é suficiente e direto. Força aí — você escolheu uma boa pergunta para treinar: entender timbre ajuda muito em fenomenologia sonora e física de ondas sonoras!