Não. Mais forte não é mais agudo. O volume muda apenas a amplitude, a elongação máxima da vibração, e é isso que você percebe como intensidade. A altura depende da frequência: as vibrações por segundo. Num oscilograma a intensidade se lê na altura da onda e a altura do som na distância entre os picos.
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Você aumenta o volume da sua música. Ela sai mais forte, e o som fica mais agudo junto. Está certo, sim ou não? Quase todo mundo escolhe a mesma coisa aqui, e a maioria erra.
Em seis minutos você coloca uma vibração numa tela e aprende a medir sobre ela. Você vê o que é um oscilograma: na horizontal o tempo, na vertical a elongação. Depois vêm as duas grandezas de que você vai precisar sempre com o som. O período T é quanto dura uma vibração inteira, a frequência f é quantas vibrações cabem em um segundo, e são o inverso uma da outra. É exatamente isso que diz f = 1 / T. Há um exemplo resolvido, com o passo em que quase sempre se erra: converta primeiro os milissegundos em segundos, ou você vai parar em 0,5 Hz onde deveriam estar 500 Hz.
Depois a diferença de que fala o título. O mais agudo se vê em quão juntos estão os picos, o mais forte em quão longe a onda vai da posição de repouso. Você também ouve: dois sons que só diferem na frequência, e dois que só diferem na amplitude. Por fim a diferença entre um som puro e um som complexo, e por que uma palavra falada parece desordenada na tela e um som assobiado não.
Para física do ensino médio, no tema do som. O vídeo faz duas vezes uma pergunta e deixa em seguida um breve silêncio: pense primeiro você mesmo, porque a resposta só vem depois.
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De hele uitleg, uitgeschreven
O problema
0:00Põe a música mais alto. Soa mais forte, e a altura sobe também. Está certo, sim ou não? Quase toda a gente escolhe o mesmo aqui. E a maioria erra.
A vibração numa tela
0:14Tudo o que faz som vibra, e essa vibração viaja pelo ar até o seu ouvido. Mas o aspeto dessa vibração não se vê em lado nenhum. Para isso existe um instrumento, e vamos agora pô-lo numa tela. Um microfone capta a vibração e e a transforma num sinal elétrico.
0:33Na tela aparece então um gráfico: na horizontal o tempo, na vertical a elongação. O quanto a partícula de ar está nesse momento fora da sua posição de equilíbrio. A esse gráfico de elongação e tempo chamamos oscilograma.
Período e frequência
0:49Dessa imagem pode ler duas coisas, e dessas duas precisa sempre no som. A primeira é quanto tempo dura uma vibração. Uma vibração é a volta completa: da posição de equilíbrio para cima, de volta, para baixo, e de volta outra vez. A essa duração chamamos período, e escrevemo-lo como T maiúsculo, em segundos.
1:10A segunda é quantas dessas vibrações cabem num segundo. Essa é a frequência, f minúsculo, e exprimimo-la em hertz. E as duas são inversas uma da outra: quanto menos dura uma vibração, mais cabem num segundo. É exatamente o que a fórmula diz.
1:31f é um dividido por T. Olha para esta onda. Quantas vibrações completas vê aqui, e quanto duram junta?
Seis vibrações em doze milissegundos
1:43Seis vibrações completas, e junta duram doze milissegundos. Então uma dura doze dividido por seis, ou seja, dois milissegundos. E agora o passo que costuma correr mal: esses dois milissegundos têm de passar a segundos antes de os meteres na fórmula.
2:00Dois milissegundos são zero vírgula zero zero dois segundos. Então f é um dividido por zero vírgula zero zero dois. Quinhentos hertz. Quinhentas vibrações por segundo. Se te der zero vírgula cinco, é porque deixou os milissegundos e não os passaste a segundos.
O que é soar mais agudo
2:22Agora de volta à pergunta do início. Dois sons, ambos igualmente longe da posição de equilíbrio, mas um tem muito mais vibrações no mesmo tempo do que o outro. Isso é a altura. Quanto maior for a frequência de uma vibração sonora, mais agudo é o som que ouve.
2:40Repara em que é que se vê: não em quanto sobe a onda, mas em quão junta estão as cristas. Mais junta é mais agudo.
O que é soar mais forte
2:56E agora a outra. Dois sons com exatamente as mesmas vibrações no mesmo tempo, mas um se afasta muito mais do que o outro. A essa elongação máxima chamamos amplitude. Quanto maior a amplitude, mais forte soa o som. Era aí que estava o erro do início.
3:16O seu botão do volume muda a amplitude, e mais nada. As cristas continuam exatamente igual de afastadas, por isso o som continua igual de agudo. Mais forte não é mais agudo. Aqui estão duas ondas. Qual soa mais aguda, e qual soa mais forte?
Sons puros e complexos
3:41Tudo o que viste até agora era uma onda limpa: uma frequência, e a isso chamamos som puro. Mas quase nada soa assim na realidade. Se disser uma palavra, há lá dentro dezenas de frequências ao mesmo tempo. Junta formam um som composto, e você o encontra somando as elongações dos sons puros.
4:04Por isso uma palavra falada aparece desarrumada na tela, e um assobio não. Três coisas, e com elas pode avançar em tudo o que vem a seguir. Uma: um oscilograma põe a vibração numa tela, com o tempo na horizontal e a elongação na vertical. Duas: o período é quanto tempo dura uma vibração, a frequência quantas cabem num segundo, e f é um dividido por T.
4:33Passa sempre os milissegundos a segundos primeiro. Três: mais junta é mais agudo, mais longe da posição de equilíbrio é mais forte. São duas coisas diferentes, e o seu botão do volume só muda uma delas. Duas perguntas, e não estão para te examinar, mas porque você lembra melhor se tentar primeiro.
4:56Primeira pergunta: uma vibração dura quatro milissegundos. Qual é a frequência? Segunda: alguém diz que um som agudo chega antes ao seu ouvido do que um som grave. Está certo? Quatro milissegundos são zero vírgula zero zero quatro segundos. Um dividido por zero vírgula zero zero quatro é duzentos e cinquenta hertz.
5:20E a segunda: não. A altura diz algo sobre quantas vezes algo vibra, e nada sobre a rapidez com que chega até ti. Agudo e grave chegam à mesma velocidade, porque viajam pelo mesmo ar. Já consegue ler uma vibração numa tela e calcular a partir dela a frequência.
5:39E sabe que mais forte e mais agudo são duas coisas diferentes. Assim que fores ver porque é que dois instrumentos que tocam a mesma nota soam mesmo assim diferente, vai precisar exatamente disto.
Veelgestelde vragen
Qual é a diferença entre frequência e amplitude?
A frequência é quantas vibrações cabem em um segundo, e ela fixa a altura do som. A amplitude é a elongação máxima em relação à posição de repouso, e ela fixa a intensidade. Num oscilograma você vê a primeira em quão juntos estão os picos e a segunda em quão alta é a onda.
Como se calcula a frequência se você conhece o período?
Com f = 1 / T. Se uma vibração dura dois milissegundos, converta primeiro em segundos: 0,002 s. Um dividido por 0,002 dá 500 hertz. Deixar os milissegundos dá 0,5, e esse é o erro que quase todo mundo comete uma vez.
O que é um oscilograma?
Um gráfico de elongação por tempo de uma vibração, com o tempo na horizontal e a elongação na vertical. Um microfone transforma a vibração num sinal elétrico e a tela o desenha, de modo que você lê direto o período e a amplitude.
Um som agudo chega ao seu ouvido antes de um som grave?
Não. A altura diz algo sobre com que frequência algo vibra, e nada sobre a rapidez com que chega até você. Agudo e grave chegam igualmente rápido, porque atravessam o mesmo ar.
Qual é a diferença entre um som puro e um som complexo?
Um som puro tem uma única frequência e uma onda limpa. Um som complexo são dezenas de frequências ao mesmo tempo, somadas numa onda serrilhada. Por isso uma palavra falada parece desordenada na tela e um som assobiado não.
Da próxima vez: por que dois instrumentos tocando a mesma nota soam diferentes?
Physics with Thomas faz explicações de física para o ensino médio. Nenhuma palavra na tela, então o que você vê funciona em qualquer idioma.
In deze serie
O som e as vibraçõeso que você ouve não é o ar dele6:53
Frequência, amplitude e alturamais forte não é mais agudo5:57
Ressonância e vibração por simpatiaé o ritmo, não a força6:17
Fundamental, harmônicos e timbremesmo som, outra cor6:06
O som de uma coluna de arf = v dividido por 4L3:15
Even voorstellen
Mijn naam is Thomas Schuurmans, en ik heb een passie voor natuurkunde en voor begrijpen waarom dingen werken zoals ze werken. Wat ik wil, is jonge mensen aanmoedigen om vaker “waarom is dat?” en “hoe werkt dat?” te vragen, en ze de handvatten van de natuurkunde geven op een manier die makkelijk is en die je kunt zien.
Ik ben in 2003 afgestudeerd in Technische Natuurkunde aan de Technische Universiteit Delft. Daarna werkte ik ruim twintig jaar buiten het onderwijs: eerst bij TNO, daarna bij een ontwerpbureau, en uiteindelijk als oprichter van Proportion Global, waarmee ik aan innovatievraagstukken werk in Afrika, Latijns-Amerika en Zuid-Azië. Dat werk lijkt meer op natuurkunde dan je zou denken: niet beginnen bij een oplossing, maar eerst begrijpen wat er aan de hand is, iets proberen, fout zitten, en opnieuw kijken.
Sinds 2026 geef ik natuurkunde in de onder- en bovenbouw, en ben ik begonnen aan mijn master aan de Universiteit van Amsterdam voor mijn eerstegraads bevoegdheid. Daar leerde ik dat de echte aandacht van een middelbare scholier voor nieuwe stof ongeveer zeven minuten duurt. En mijn valkuil is nu net om te veel randverhalen te vertellen.
Daaruit is het idee geboren: video's die één onderwerp scherp en visueel uitleggen, binnen die zeven minuten. Ik maak ze voor mijn eigen leerlingen. Daarna zet ik ze openbaar online, want goede uitleg hoort beschikbaar te zijn voor iedereen die hem nodig heeft, waar je ook woont en in welke taal je denkt en spreekt.