Explique qualitativa e quantitativamente como frequência percebida, intensidade e timbre mudam quando uma…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Explique qualitativa e quantitativamente como frequência percebida, intensidade e timbre mudam quando uma ambulância com sirene f0 = 800 Hz passa por um observador: considere velocidade da ambulância v_s = 15 m·s^-1, v = 340 m·s^-1, e variações de intensidade pela lei do inverso do quadrado.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Resposta-modelo: Ao aproximar-se f_aprox = f0·v/(v - v_s)=800·340/(340-15)˜837 Hz; ao afastar f_afast = 800·340/(340+15)˜766 Hz. A intensidade I varia como I?1/r^2 (W·m^-2), portanto decai rapidamente com distância, reduzindo a loudness percebida. O timbre (conteúdo harmônico) sofre mudanças pequenas de frequência relativa, mas a combinação de deslocamento de frequência e queda de intensidade pode dificultar a localização da fonte e mascarar outros sons. Implicações: risco de startle e de dificultar avaliação do ambiente (segurança de pedestres e motoristas) e possível exposição sonora aguda; mitigação por controle de potência, uso de sinais visuais e modulação direcional da sirene.
Explicação
A explicação aborda os conceitos de efeito Doppler, mostrando como a frequência percebida muda ao se aproximar e afastar da fonte sonora, além de considerar a variação da intensidade sonora com a distância. A análise do timbre destaca a importância do conteúdo harmônico e como a combinação de mudanças na frequência e intensidade pode afetar a percepção do som. As implicações práticas ressaltam os riscos associados à passagem de uma ambulância, enfatizando a necessidade de medidas para garantir a segurança.
Raio-X da questão
efeito Doppler e intensidade sonora
avaliacao
efeito Doppler · intensidade sonora
Revisar o efeito Doppler e a variação de intensidade sonora.
O aluno pode confundir a relação entre a velocidade da fonte e a frequência percebida, não considerando corretamente o efeito Doppler na mudança de frequência ao se aproximar e afastar do observador.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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