ONDULATÓRIA / ACÚSTICA
No ar, a 0oC, a velocidade do som é de 331 m/s. A 15oC,
é de aproximadamente 340 m/s.
Som
VSÓLIDO > VLÍQUIDO > VGÁS
A acústica estuda as ondas mecânicas de maneira geral. Denomina-se som as ondas mecânicas capazes de
impressionar o ouvido humano.
Para um ser humano normal, o som se constitui das vibrações mecânicas longitudinais, cujas freqüências estão
compreendidas entre 20 Hz e 20 000 Hz.
Num gás v =
γ . R.T
em que:
M
γ, R = constante
T = temperatura absoluta
M = massa molecular
QUALIDADE
FISIOLÓGICAS DO SOM
Observação:
Um exemplo interessante de ondas infra-sônicas são
os abalos sísmicos. Pode-se produzir uma onda ultra-sônica através de vibrações elásticas do Cristal de quatzo.
Certos animais, como cachorro e morcego, conseguem
ouvir o ultra-som.
Transmissão do Som
Nós já vimos que o som não se propaga no vácuo, exigindo um meio material para sua propagação. Assim, o ar
denso das pequenas altitudes é melhor transmissor do som
que o ar rarefeito encontrado em altitudes maiores.
Qualquer que seja o meio de transmissão, no entanto,
o som se origina sempre de movimentos vibratórios.
Altura
A qualidade que nos permite classificar um som mais
grave (mais baixo) ou mais agudo (mais alto) que outro é
sua altura, que está intimamente ligada à propriedade física freqüência. Assim, quanto maior a freqüência, de
um som, tanto mais agudo ele será. Analogamente, quanto menor a freqüência, tanto mais grave será o som.
Intensidade
A quantidade que permite diferenciar os sons forte e
fraco é a sua intensidade, a qual está intimamente ligada
à propriedade física amplitude. Assim, os sons fortes possuem grande amplitude, e os fracos, pequena amplitude
Timbre
É a qualidade que permite diferenciar dois sons da mesma altura e intensidade, emitidos por fontes distintas e está intimamente ligada aos harmônicos componentes da
onda sonora. Na figura a seguir, representam-se dois sons
de mesma altura e intensidade, emitidos por um violino um
piano clarinete e uma flauta.
Quando falamos, por exemplo, a vibração das cordas
vocais provoca sucessivas compressões e descompressões (rarefações) do ar ao nosso redor, fazendo vibrar os
tímpanos de uma pessoa próxima que, então, ouvirá o som
por nós emitido.
Clarinete
Velocidade do Som
O som, classificado como onda mecânica, não se propaga no vácuo, necessitando de um meio material para se
propagar. De maneira geral, a velocidade do som é maior
nos sólidos que nos líquidos e maior nestes que nos gases. Nos gases, a velocidade do som é diretamente proporcional à raiz quadrada da temperatura absoluta e inversamente proporcional à raiz quadrada da massa molecular
do gás, não dependendo da sua pressão.
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Violino
Flauta
Reflexão Sonora
A ilustração mostra dois observadores: um imerso na
água da piscina e outro fora dela.
Uma parcela da onda sonora produzida pela explosão e
ouvida pelo observador A foi refletida. O som ouvido pela
pessoa mergulhada na piscina foi refratado (refração sonora). Em Acústica, a reflexão é estudada através de dois
fenômenos: o eco e a reverberação.
Qual a condição para que haja eco?
Quando emitimos um som, ele pode refletir-se em um
obstáculo qualquer e retornar para nossos ouvidos. O ser
humano só consegue diferenciar esses sons quando o anteparo refletor está a uma distância mínima de 17 metros, em média. Neste caso, forma-se o eco. Para obstáculos as distâncias menores, os sons se confundem, provocando o surgimento da reverberação, que funciona como um prolongamento do efeito sonoro.
Eco: o som refletido retorna após a extinção total do
som original.
agradável chamado som musical. Por outro lado, se a vibração for totalmente irregular, a sensação auditiva é desagradável e o efeito denomina-se ruído.
TESTES
44. (UFSC) Assinale as alternativas corretas com relação às
ondas sonoras, marcando a soma correspondente.
01) Qualquer onda mecânica longitudinal de freqüência igual
ou maior que 20 Hz é audível para o ser humano.
02) As ondas sonoras se propagam pelo ar através de sucessivas compressões e descompressões do mesmo.
04) Ultra-som é a onda mecânica que vibra com freqüência a
20 KHz.
08) Vibrações produzidas no interior da crosta terrestre (abalos sísmicos, tremores de terra, maremotos, etc) emitem
ondas de infra-som.
16) Certos animais como o cão, o gato e o morcego percebem faixas de freqüência inaudíveis para os seres humanos.
32) O aparelho denominado “radar” funciona com base na
reflexão de ondas mecânicas, e o “sonar” com base na
reflexão de ondas eletromagnéticas.
64) O procedimento médico conhecido como “ecografia” nada tem a ver com a ultra-sonografia.
45. (UEM) As duas ondas sonoras esquematizadas abaixo
possuem velocidades e amplitudes iguais, porém diferentes
comprimentos de ondas. Pode-se afirmar corretamente que:
Reverberação: o som refletido chega ao ouvinte antes
da extinção do som emitido originalmente.
SOM MUSICAL E RUÍDO
Todo o movimento vibratório que possua freqüência entre 20 e 20000 Hz, pode-se constituir numa fonte sonora.
01)
02)
04)
08)
16)
32)
64)
Quando a vibração da fonte é periódica, isto é, período
e freqüência, constantes, o ouvido humano capta um som
O comprimento de onda λ1 é maior que λ2.
A freqüência f1 é maior que f2.
A onda 1 propaga um som grave.
A onda 2 propaga um som grave.
Os dois sons diferem no timbre.
Os dois sons diferem na intensidade.
Os dois sons diferem na altura.
46. (CEFET-PR) Das alternativas abaixo, assinale o som mais
grave.
a) 100 Hz
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