Quando um pinguim imperador volta para casa depois de sair à procura de alimento, como ele consegue encontrar o companheiro ou companheira no meio de milhares de pinguins reunidos para se proteger do rigoroso inverno da Antártica? Não é pela visão, já que todos os pinguins são muito parecidos, mesmo para outros pinguins.
A resposta está no modo como os pinguins emitem sons. A maioria dos pássaros emite sons usando apenas um dos dois lados do órgão vocal, chamado siringe. Os pinguins imperadores, porém, emitem sons usando simultaneamente os dois lados da siringe. Cada lado produz ondas acústicas estacionárias na garganta e na boca do pássaro, como em um tubo com as duas extremidades abertas. Suponha que a frequência do primeiro harmônico produzido pelo lado
da siringe é
e que a frequência do primeiro harmônico produzido pela extremidade
é
. Qual é a frequência de batimento entre as duas frequências do primeiro harmônico?
A resposta está no modo como os pinguins emitem sons. A maioria dos pássaros emite sons usando apenas um dos dois lados do órgão vocal, chamado siringe. Os pinguins imperadores, porém, emitem sons usando simultaneamente os dois lados da siringe. Cada lado produz ondas acústicas estacionárias na garganta e na boca do pássaro, como em um tubo com as duas extremidades abertas. Suponha que a frequência do primeiro harmônico produzido pelo lado
Passo 1
Então, o enunciado fala sobre como os pinguins imperadores conseguem reconhecer seus companheiros usando sons. A matéria envolvida aqui é sobre física das ondas sonoras, mais especificamente sobre frequência de batimento. Para resolver isso, vamos precisar das frequências dos dois harmônicos fornecidos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é frequência de batimento. Quando duas ondas sonoras de frequências diferentes são emitidas ao mesmo tempo, elas interagem formando um batimento. A frequência desse batimento é a diferença entre as duas frequências originais.
A fórmula para calcular a frequência de batimento (
) é:
Passo 3
Agora, vamos aplicar os valores fornecidos no enunciado.
Temos:
- Frequência do primeiro harmônico do lado A (
) = 432 Hz - Frequência do primeiro harmônico do lado B (
) = 371 Hz
Aplicando na fórmula:
Resposta
A frequência de batimento entre as duas frequências do primeiro harmônico é 61 Hz.