FUVEST 2010 — questão 87 de Física
Enunciado em texto
Observação: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de ; para c, velocidade da luz no vácuo, o valor de .
Um estudo de sons emitidos por instrumentos musicais foi realizado, usando um microfone ligado a um computador. O gráfico abaixo, reproduzido da tela do monitor, registra o movimento do ar captado pelo microfone, em função do tempo, medido em milissegundos, quando se toca uma nota musical em um violino.
[Gráfico: eixo horizontal t (ms) de 0 a pouco mais de 10, com marcas a cada 0,5 ms. A curva é irregular, cheia de picos pequenos, mas o mesmo desenho se repete: os picos mais altos aparecem perto de t ≈ 0,3 ms, 2,8 ms, 5,4 ms, 8,0 ms e 10,6 ms — cinco picos altos, separados por quatro repetições do padrão ao longo de cerca de 10,3 ms.]
| Nota | Frequência (Hz) |
|---|---|
| dó | 262 |
| ré | 294 |
| mi | 330 |
| fá | 349 |
| sol | 388 |
| lá | 440 |
| si | 494 |
Consultando a tabela acima, pode-se concluir que o som produzido pelo violino era o da nota
a) dó.
b) mi.
c) sol.
d) lá.
e) si.
Quadro: 1 ms = s
(Enunciado e figura: Vestibular FUVEST 2010, 1ª fase, prova V — Fuvest/USP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.
Resolução comentada
O que a questão pede: a frequência do som, lida no gráfico, para achar a nota na tabela.
Passo 1 — achar o período. O sinal do violino não é uma senoide simples, mas é periódico: o mesmo desenho se repete. O jeito mais seguro é seguir os picos mais altos. Eles aparecem perto de 0,3 ms e de 10,6 ms, com quatro repetições entre eles:
Passo 2 — a frequência:
Passo 3 — a nota. Na tabela, o valor mais próximo de 390 Hz é o sol (388 Hz). As vizinhas, fá (349 Hz) e lá (440 Hz), dariam períodos de 2,9 ms e 2,3 ms, que não batem com o gráfico.
Conferindo: com 388 Hz, quatro períodos duram ms, exatamente a distância entre o primeiro e o último pico alto.
⚠️ A armadilha: tomar como período a distância entre os picos pequenos, vizinhos uns dos outros. Eles são detalhes da forma da onda (os harmônicos que dão o timbre do violino), não a repetição completa, e levariam a uma frequência muito maior que todas as da tabela.
A ideia em uma frase: o período é o tempo de uma repetição completa do desenho; meça vários períodos de uma vez e divida, para errar menos.
Resposta: alternativa C (sol).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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