Uma pessoa toca no piano uma tecla * correspondente à nota mi e, em seguida, a que corresponde a sol. Pode-se afirmar que serão ouvidos dois sons diferentes porque as ondas sonoras correspondentes a essas notas têm:
amplitudes diferentes
frequências diferentes
intensidades diferentes
timbres diferentes
Passo 1
O enunciado diz: uma pessoa toca no piano primeiro a tecla que corresponde à nota mi e em seguida a tecla que corresponde à nota sol. Pergunta-se qual propriedade das ondas sonoras faz com que sejam ouvidos dois sons diferentes entre as opções: (1) amplitudes diferentes, (2) frequências diferentes, (3) intensidades diferentes, (4) timbres diferentes. As informações dadas são apenas que as duas notas são tocadas num mesmo piano, primeiro mi e depois sol. A tarefa é escolher qual das propriedades listadas explica que os sons sejam percebidos como diferentes.
Passo 2
O que é uma onda sonora, em termos simples: podemos representar uma componente sonora (modelo idealizado) por uma função senoidal no tempo. Uma forma simples e útil é
Aqui:
-
é a amplitude da onda (medida física da “altura” das cristas da pressão sonora); -
é a frequência (número de oscilações por segundo, em hertz, Hz); -
é a fase inicial (deslocamento no tempo); -
é o tempo.
Essa fórmula é um modelo didático: sons reais têm também harmônicos (sobretons), mas esse modelo já nos ajuda a entender amplitude, frequência, intensidade e timbre.
Passo 3
Amplitude e intensidade — definição e relação:
- A amplitude
está ligada à “força” do deslocamento de pressão; na percepção humana ela está relacionada ao volume (mais amplitude → som mais alto). - A intensidade sonora
(energia por unidade de área por unidade de tempo) é proporcional ao quadrado da amplitude. Em forma simples:
Exemplo rápido: se você dobrar a amplitude (
), a intensidade será quatro vezes maior (
). Assim, amplitude e intensidade dizem respeito ao quão forte/alto um som é, não ao seu tom (altura musical).
Passo 4
Frequência e percepção de altura (pitch):
- A frequência
determina quantas oscilações ocorrem por segundo e é o que percebemos como altura ou nota (pitch). Notas diferentes têm frequências fundamentais diferentes. - Relação com período:
, onde é o tempo de uma oscilação completa.
Exemplo prático em afinação padrão (): as frequências típicas (temperamento igual) são aproximadamente
Como
, as duas notas têm frequências diferentes — por isso soam como notas distintas (mi é mais grave que sol, neste exemplo de oitava).
Passo 5
Timbre — definição e como se comporta num piano:
- O timbre é a “cor” do som: depende da combinação dos harmônicos (sobretons) e da forma do pulso. É o que nos permite distinguir um piano de um violino mesmo tocando a mesma nota e mesma intensidade.
- Num mesmo instrumento (aqui, um piano), o timbre é característico do instrumento; ao tocar mi e sol no mesmo piano, ambos carregam o mesmo “tipo” de timbre (mesma família sonora), embora a amplitude relativa dos harmônicos varie um pouco com a nota. Mas a diferença de timbre entre notas do mesmo piano é pequena comparada à diferença entre instrumentos diferentes.
Passo 6
Comparando as opções com o que o enunciado dá:
- Amplitude diferente? Pode ser, dependendo de como a tecla é pressionada, mas o enunciado não diz que a pessoa tocou mi e sol com intensidades distintas. Mesmo que amplitudes sejam iguais, ainda assim notes diferentes (mi e sol) são percebidas diferentes se as frequências forem diferentes.
- Intensidade diferente? Intensidade está ligada à amplitude; mudar intensidade muda o volume, não a nota (pitch).
- Timbre diferente? No mesmo piano, o timbre é essencialmente o mesmo tipo de timbre; duas notas diferentes no mesmo piano não são principalmente “diferentes” por timbre, e a pergunta quer a razão básica pela qual ouvimos dois sons diferentes (isto é, notas diferentes).
- Frequência diferente? Sim: notas musicais distintas correspondem a frequências fundamentais diferentes; essa é a razão direta pela qual ouvimos duas notas distintas (mi versus sol).
Passo 7
Conclusão didática: o que faz com que mi e sol sejam identificadas como duas notas diferentes é a diferença nas frequências fundamentais das ondas sonoras que o piano produz. Amplitude/intensidade controlam o volume; timbre controla a cor do som (instrumento); mas a identidade da nota (altura) vem da frequência.
Resposta
frequências diferentes