ONDA SONORA:
Classificação
1- Onda mecânica,
2- Longitudinal e,
3- Tridimensional.
Classificação
a) Quanto a direção de vibração
-Ondas Transversais: A direção de vibração (deslocamento dos átomos
ou moléculas) é perpendicular a direção de propagação.
vibração
propagação
-Ondas Longitudinais: A direção de vibração é a mesma direção de
propagação.
b) Quanto a natureza de vibração
-Ondas Mecânicas: Originária da deformação de um meio material. As
Partículas materiais vibram. As ondas mecânicas precisam de um meio
Material para se propagar.
EX: ondas em cordas, terremotos, mar, som
-Ondas eletromagnéticas: Ondas compostas de campos elétricos e
magnéticos oscilantes. Não necessita de um meio material para se
Propagar.
c) Quanto aos graus de liberdade
-Unidimensional: A propagação da onda ocorre em uma direção
- Bidimensional: A Propagação da onda ocorre em duas dimensões,
ou seja, numa superfície
-Tridimensional: A Propagação da onda ocorre em três dimensões,
ou seja, no espaço 3D.
ecolocalização
O que são ondas sonoras
Chamamos de som as ondas mecânicas longitudinais que sensibilizam nossa
audição. A sensibilidade do ouvido humano varia de pessoa para pessoa e na
mesma pessoa varia com a idade. Os parâmetros médios adotados são de 20Hz
como frequência mínima e 20 kHz como frequência máxima. Abaixo de 20 Hz, as
vibrações são chamadas de infra-som e acima de 20000Hz, de ultra-som.
Alguns conceitos importantes
- Amplitude da onda (A): É o máximo deslocamento em relação a posição
de equilíbrio
-Frequência (f): É o número de oscilações executadas num determinado tempo.
É dado em Hertz (1/s).
-Período (T): corresponde ao tempo necessário para a onda dar uma oscilação
completa. T = 1/f.
-Comprimento de onda (λ): Corresponde a uma oscilação completa, ou seja, é a
menor distância entre dois pontos da onda que se repetem.
A velocidade (V) de uma onda pode ser calculada como sendo a distância (d)
que ela se propaga num determinado tempo (t), ou seja:
d
v
t
Se a distância corresponde a um comprimento de onda (λ), o tempo necessário
para percorrer este comprimento de onda será o período (T), de forma que
a equação acima fique:
v
E como f = 1/T, temos:

T
v  . f
VELOCIDADE DO SOM
• A velocidade do som depende das
condições do meio em que ele se
propaga.
Meio
Temperatura V (m/s)
Aviões supersônicos:
possuem velocidade maior
que o som no ar.
Ar
20º C
340
Água
0º C
1500
Ferro
0º C
4480
Vsólidos > Vlíquidos > Vgases
O som é produzido por objetos quando estes são colocados em vibração. Essa vibração se
transfere no ar de molécula para molécula até alcançar nossos ouvidos. As qualidades
fisiológicas são as três qualidades diversas que o ouvido humano normal é capaz de
distinguir que são: altura, intensidade, timbre.
A altura de um som depende apenas de sua freqüência.
SILÊNCIO
ABSOLUTO
POLUIÇÃO
SONORA
SOM FISIOLÓGICO
10-12
LIMIAR DE AUDIBILIDADE
Pot
I
a
1
I (W/m2)
Potência da fonte (Watts)
Área atravessada pelo som (m2)
INTENSIDADE SONORA
SOM FORTE
SOM FRACO
Intensidade Alta
Baixa Intensidade
Onda Sonora com
amplitude Alta
Onda Sonora com
amplitude baixa
Exercícios
1- Vamos determinar a intensidade de um ruído na escala de
decibéis Considerando o ruído de um discurso, que tem
intensidade I = 10-6 W/m2.
2- Consideremos agora o ruído de um avião a jato, que tem
intensidade aproximada de I = 1 W/m2.
• Está relacionado à forma da onda.
• Permite distinguir dois sons de mesma
altura e mesma intensidade, emitidos por
fontes distintas.
REFLEXÃO DO SOM
• Quando as ondas sonoras atingem um obstáculo fixo, como
uma parede, elas sofrem reflexão.
• Persistência auditiva: tempo que leva para deixarmos de
perceber um som (0,1s).
• Eco: ocorre quando a pessoa percebe o som por ela emitido
duas vezes distintas.
Qual a distância mínima para que ocorra eco?
o ultra-som
Ultra-som ou ultra-sonografia é uma técnica de geração de imagens que usa ondas
sonoras de alta freqüência e seus ecos. A técnica é similar à ecolocalização usada
pelos morcegos, baleias e golfinhos, assim como o sonar usado pelos submarinos
No ultra-som, ocorrem os seguintes eventos:
1- a máquina de ultra-som transmite pulsos sonoros de alta freqüência (1 a 5
megahertz) para o interior de seu corpo usando uma sonda;
2- as ondas sonoras se deslocam por seu corpo e atingem um limite entre tecidos, por
exemplo, entre um fluido e um tecido macio, entre um tecido macio e um osso;
3- parte das ondas sonoras é refletida de volta para a sonda, ao passo que outra parte
continua se deslocando até atingir outro limite e ser refletida;
4- as ondas refletidas são captadas pela sonda e retransmitidas para a máquina;
5- a máquina calcula a distância entre a sonda e o tecido ou órgão (os limites) usando
a velocidade do som no tecido (1540 m/s) e o tempo de retorno de cada eco,
geralmente da ordem de milionésimos de segundo;
6- a máquina exibe as distâncias e as intensidades dos ecos na tela, formando uma
imagem bidimensional como a mostrada a seguir;
Imagem por ultra-som de um feto em crescimento (aproximadamente 12 semanas de
idade) no interior do útero materno. Esta é uma vista lateral do bebê, mostrando, da
direita para a esquerda, a cabeça, o pescoço, o torso e as pernas.
Em um ultra-som típico, milhões de pulsos e ecos são enviados e recebidos a cada
segundo. A sonda pode ser movida ao longo da superfície do corpo e colocada em
ângulo para obter diversas vistas.
EFEITO DOPPLER
• É o fenômeno pelo qual um observador percebe uma freqüência diferente
daquela emitida por uma fonte, devido ao movimento relativo entre eles.
Na medicina, um ecocardiograma
utiliza este efeito para medir a direção e
velocidade do fluxo sanguíneo ou do
tecido cardíaco.
Aproximação
Som percebido é mais alto
(maior frequência).
Afastamento
Som percebido é mais baixo
(menor frequência).
EFEITO DOPPLER
A frequência aparente (f’) relaciona-se com a frequência real (f) pela relação:
vsom  vobservador
f f
vsom  v fonte
'
Observador
(-)
(+)
Fonte
(-)
(+)