Ficha nº3 – Ondas complexas, sons puros e sons complexos

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⚛️ Física A · 11.º ano📍 Tema 4 · Sinais e ondas
🎻

Ficha nº3

Ondas complexas, sons puros e sons complexos

⏱ ≈ 50 min de trabalho📝 15 exercícios🟢 5 fáceis🟠 6 médios🔴 4 difíceis📖 Resolução detalhada
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📝 15 exercícios, do mais fácil ao mais difícil

5 fáceis6 médios4 difíceis

Tenta resolver cada exercício antes de abrir a Resolução. Clica nas opções para teres correção automática. Se precisares, revê primeiro o resumo correspondente.

🟢 Nível fácil

1Fácil Um som puro corresponde a uma onda…

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Opção
(B)
✔
Opção (B). Som puro = onda sonora harmónica (sinusoidal).

2Fácil Classifica como verdadeira (V) ou falsa (F).

(A) Um som complexo pode ser descrito como a sobreposição de sons puros.
(B) O som de um diapasão é um som complexo.
(C) O timbre depende da composição harmónica.
(D) O timbre depende apenas da frequência fundamental.
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✔
(A) Verdadeira.
✔
(B) Falsa. O diapasão emite um som (quase) puro.
✔
(C) Verdadeira.
✔
(D) Falsa. Duas notas com a mesma fundamental podem ter timbres diferentes.

3Fácil Um som complexo é formado por componentes de 120 Hz, 240 Hz e 360 Hz. A frequência fundamental é…

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Opção
(A)
✔
Opção (A). A fundamental é a componente de menor frequência.

4Fácil Um som complexo tem componentes de 80 Hz, 160 Hz e 240 Hz. A frequência fundamental é…

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Opção
(A)
✔
Dados: 80, 160, 240 Hz

Pedido: f.

  1. A menor frequência.f = 80 Hz.
✅ f = 80 Hz → opção (A).

5Fácil Um som complexo tem f = 200 Hz. O período é…

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Opção
(A)
✔
Dados: f = 200 Hz

Pedido: T.

  1. T = 1/f.T = 1200 = 5,0×10⁻³ s
✅ T = 5,0 ms → opção (A).
🟠 Nível médio

6Médio Um som complexo tem frequência fundamental de 120 Hz.

4.1. Determina o período do som.

4.2. Indica as frequências das duas primeiras harmónicas superiores.

Ver resolução
4.1
Dados: f = 120 Hz

Pedido: T.

  1. Período = inverso da frequência fundamental.T = 1f = 1120 = 8,3×10⁻³ s = 8,3 ms
✅ T ≈ 8,3 ms.
4.2
As harmónicas têm frequências múltiplas inteiras da fundamental: 2f = 240 Hz e 3f = 360 Hz.

7Médio Duas notas com a mesma frequência e a mesma intensidade, tocadas por instrumentos diferentes, distinguem-se pelo…

Ver resolução
Opção
(A)
✔
Opção (A). O timbre (forma da onda, composição harmónica).

8Médio O gráfico de um sinal elétrico mostra uma onda periódica que não é sinusoidal. O som correspondente é…

Ver resolução
Opção
(B)
✔
Opção (B). Não sinusoidal ⇒ onda complexa ⇒ som complexo.

9Médio A terceira harmónica de um som de frequência fundamental 110 Hz é…

Ver resolução
Opção
(A)
✔
Dados: f = 110 Hz

Pedido: 3.ª harmónica.

  1. 3f.3 × 110 = 330 Hz
✅ 3.ª harmónica = 330 Hz → opção (A).

10Médio Componentes de 300 Hz e 500 Hz. A maior frequência da qual ambas são múltiplos inteiros é…

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Opção
(A)
✔
Dados: 300, 500 Hz

Pedido: f fundamental.

  1. 300 = 3 × 100 e 500 = 5 × 100.
  2. Fundamental.f = 100 Hz
✅ f = 100 Hz → opção (A).

11Médio O período da onda resultante das componentes anteriores (300 Hz e 500 Hz) é…

Ver resolução
Opção
(A)
✔
Dados: f = 100 Hz

Pedido: T.

  1. T = 1/f.T = 1100 = 10 ms
✅ T = 10 ms → opção (A).
🔴 Nível difícil

12Difícil Sobrepõem-se duas ondas harmónicas de frequências 400 Hz e 600 Hz.

7.1. Determina a frequência e o período da onda resultante.

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7.1
Dados: f₁ = 400 Hz · f₂ = 600 Hz

Pedido: f e T da resultante.

  1. Procurar a maior frequência que divide 400 e 600.400 = 2 × 200 e 600 = 3 × 200: ambas são múltiplos inteiros de 200 Hz.
  2. A fundamental é a de 200 Hz (componentes: 2.ª e 3.ª harmónicas).f = 200 Hz.
  3. Período.T = 1200 = 5,0 ms
✅ f = 200 Hz · T = 5,0 ms (a onda resultante repete-se de 5,0 ms em 5,0 ms).

13Difícil Qual das opções descreve corretamente o período de uma onda complexa?

Ver resolução
Opção
(B)
✔
Opção (B). A onda complexa repete-se com o período da fundamental, T = 1/f.

14Difícil Componentes de 60 Hz, 90 Hz e 150 Hz. A frequência fundamental da onda resultante é…

Ver resolução
Opção
(B)
✔
Dados: 60, 90, 150 Hz

Pedido: f.

  1. Múltiplos de 30 Hz.60 = 2 × 30 ; 90 = 3 × 30 ; 150 = 5 × 30
  2. Fundamental.f = 30 Hz.
✅ f = 30 Hz → opção (B).

15Difícil Um som complexo tem f = 250 Hz. Em 20 ms a onda completa…

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Opção
(A)
✔
Dados: f = 250 Hz · t = 20 ms

Pedido: n.

  1. Período.T = 1250 = 4,0 ms
  2. Número de períodos.n = 204,0 = 5
✅ 5 períodos → opção (A).

➡️ A seguir

Revê o Resumo nº3 e passa ao Resumo nº4 (comprimento de onda).

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