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Acústica: nota, volume e timbre não se misturam

Cada qualidade do som tem uma grandeza física, e o ENEM adora trocar uma pela outra.

caiu 6× no ENEM · 2014 (2) · 2025 · 2024aula de 2 minutos
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Em 60 segundos

Todo som é uma onda de pressão, e você o percebe por três qualidades. Altura (grave ou agudo) é a frequência: identifica a nota, e subir uma oitava dobra ff. Intensidade (forte ou fraco) é a amplitude, medida em decibéis. Timbre (qual instrumento) é a forma da onda, dada pelos harmônicos. No mesmo ar, todo som viaja com a mesma velocidade (cerca de 340 m/s). E a ressonância: um corpo absorve energia ao máximo quando a onda tem a sua frequência natural; é a frequência que conta, não o volume.

v=λffoitava acima=2fv = \lambda f \qquad f_{\text{oitava acima}} = 2f

  • ✓

    Altura = frequência: grave é f baixa, agudo é f alta

  • ✓

    Intensidade = amplitude (dB): volume não muda a nota

  • ✓

    Timbre = forma da onda: distingue instrumentos, não notas

  • ✓

    Ressonância exige frequência igual à natural do corpo

  • ✓

    Oitava acima: o dobro de ciclos no mesmo intervalo

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Veja funcionando

QualidadeGrandeza físicaVocê percebeNão confunda com
Alturafrequência (Hz)grave × agudo; qual notavolume ('som alto')
Intensidadeamplitude; nível em dBforte × fracoaltura
Timbreforma da onda (harmônicos)qual instrumento ou voznota
Ressonânciaf da onda = f natural do corpovibração que cresce, taça que quebragrito mais forte
As duas linhas destacadas respondem a maior parte das questões: nota e ressonância são sempre frequência.

🎛️ Use os três presets: só 'Uma oitava acima' muda o número de ciclos; os outros mudam o tamanho ou a forma da onda, e a nota continua a mesma.

🧪 Simulação

Som no osciloscópio: altura, volume e timbre

Mexa na frequência, na amplitude e nos harmônicos e compare com a onda de referência (220 Hz, amplitude 1).

Período
4,55 ms
Comprimento de onda no ar (v = 340 m/s)
1,55 m
Razão com a referência (f/220)
1
Nível em relação à referência
0 dB
0246810-1-0,500,51tempo (ms)pressão (rel.)
  • referência: 220 Hz
  • seu som
Mais ciclos no mesmo tempo = mais agudo; onda mais alta = mais forte; forma diferente = outro timbre.

Seu som tem 220 Hz (1 vezes a referência) e nível de 0 dB em relação a ela. Mudar a amplitude ou o harmônico não muda a nota: só a frequência muda.