Relatório Sobre Batimentos Sonoros

[pic 1]

Universidade Federal do Maranhão – UFMA

Centro de ciências sociais, saúde e tecnologia – CCSST

Disciplina: Física experimental II

 Docente: Profº Drº Pedro de Freitas

Discente: Thainã Aparecida Jesus Rodrigues de Lima

(Imperatriz, 19 de julho de 2021)

BATIMENTOS SONOROS

Imperatriz

2021

Thainã Aparecida Jesus Rodrigues de Lima

BATIMENTOS SONOROS

Relatório apresentado ao curso de Engenharia de Alimentos- UFMA Como parte das exigências da disciplina de física experimental II. Orientador Prof. Drº Pedro de Freitas.

Imperatriz

2021

Sumário

INTRODUÇÃO        4

OBJETIVO        4

MATERIAIS        4

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        4

RESULTADOS E DISCUSSÕES        5

CONCLUSÃO        6

REFERÊNCIAS        6

INTRODUÇÃO

Um dos campos de estudo mais importantes da física é o das vibrações e oscilações. Segundo Silva (2013), uma onda pode ser descrita como um movimento vibratório periódico ou não, que se desloca em um meio elástico, no caso de ondas mecânicas, e no vácuo e em alguns materiais, no caso de ondas eletromagnéticas.

Para Nussenzveig (1998), a onda mais simples de se caracterizar é a onda progressiva em uma única dimensão, cujo movimento só depende das variáveis x e t.

O fenômeno conhecido por batimento é o resultado da superposição de duas ondas que se propagam numa mesma direção com frequências ligeiramente diferentes. Por exemplo, duas ondas sonoras propagando na mesma direção com frequências próximas chegam a um observador, num determinado ponto do espaço, ao mesmo tempo; o observador escutará o acoplamento das duas ondas sonoras que periodicamente entram em fase e saem de fase: haverá uma alternância no tempo entre a interferência construtiva e a destrutiva das duas ondas e este fenômeno pode ser caracterizado como uma interferência temporal (HALLIDAY, 1984).

Para descrevermos este fenômeno, consideremos duas ondas de amplitudes iguais, propagando-se num meio (por exemplo, o ar) e na mesma direção, porém com frequências ligeiramente diferentes, f1 e f2 (CHIQUITO & RAMOS, 2005).

OBJETIVO

• Analisar e descrever o fenômeno de superposição e interferência de ondas sonoras;
• Investigar experimentalmente o fenômeno dos batimentos sonoros, principalmente, em termo da frequência de batimento e da frequência sonora média (fbat. e fméd.);
• Avaliar as grandezas físicas período (T) e frequência (f) para os osciladores individuais (1 e 2), para o batimento sonoro (fbat. e Tbat.) e para os valores médios devido a superposição de ondas (fméd. e Tméd.), sob a ótica dos conceitos e formulações matemáticas da Física.

MATERIAIS

• Um oscilador de áudio;
• Dois alto-falantes;
• Um cronômetro.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Primeiramente, montou-se o equipamento para a realização da prática, para tanto, colocou-se dois alto-falantes, um de frente para o outro, conectados à um oscilador de áudio. Feito isso, selecionou-se uma frequência (f2) fixa para o alto-falante 2 e uma

frequência (f1) 10HZ superior a f2. E, diminui-se f1, de forma progressiva, até que f1 = f2. Escutou-se o batimento sonoro e analisou-se qualitativamente e/ou quantitativamente; por último observou-se o que aconteceria à medida que as frequências 1 e 2 se aproximassem.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Sabendo os dados f1 e f2, para determinar a frequência de batimento utilizou-se a equação (1), que é a diferença entre a frequência maior e menor das ondas componentes.

fbat = f> – f<                                                 (1)

        Já para determinar o tempo de batimento basta apenas dividir um pela frequência de batimentos (fbat).

Tbat = 1 / fbat                                                 (2)

        Para que fosse encontrado os tempos da primeira e segunda frequência (T1) e (T2), também, semelhantemente á equação (2), divide-se um por f1, para encontrar T1 e f2 para encontrar T2 .

T1 = 1 / f1                                         (3)

T2 = 1 / f2                                         (4)

        Os resultados obtidos nas equações (1), (2) e (3) estão representados abaixo:

Testes	[pic 2]	[pic 3]	[pic 4]	[pic 5]	F	[pic 6]	[pic 7]	[pic 8]	[pic 9]
1	550Hz	540 Hz	5 Hz	545Hz	0,2s	0,0018	0,0018	0,2	0,0018
2	548Hz	540 Hz	4 Hz	544Hz	0,25s	0,0018	0,0018	0,25	0,0018
3	545Hz	540 Hz	2,5 Hz	542,5Hz	0,4s	0,0018	0,0018	0,4	0,0018
4	542Hz	540 Hz	1 Hz	541Hz	1s	0,0018	0,0018	1	0,0018
5	540 Hz	540 Hz	0 Hz	540Hz	0s	0,0018	0,0018	0	0,0018
6	537Hz	540 Hz	1,5 Hz	538,5Hz	0,67s	0,0018	0,0018	0,67	0,0018
7	534Hz	540 Hz	3 Hz	537Hz	0,33s	0,0018	0,0018	0,33	0,0018
8	530Hz	540 Hz	5 Hz	535Hz	0,2s	0,0018	0,0018	0,2	0,0018
9	134Hz	124Hz	5 Hz	129Hz	0,2s	0,0074	0,0080	0,2	0,0077

Tabela 01- valores obtidos