O QUE É SOM?
Onda mecânica longitudinal
(propaga-se
em
meios
materiais).
Velocidade do som
Vsólido > Vlíquido > Vgasoso
VELOCIDADE DO SOM NO
AR
340 m/s a 20º
330 m/s a 0ºC
FREQÜÊNCIA AUDÍVEL
Infra-som
20 Hz
audível
Ultra-som
20.000 Hz
ALTURA: Diferencia sons graves
(baixo) de sons agudos (alto).
Está relacionado a freqüência
da onda
agudo
grave
INTENSIDADE (VOLUME): Diferencia sons
fortes de sons fracos.
Está relacionado a Amplitude
da onda
Fraco
Forte
TIMBRE: Diferencia sons de
mesma altura, mesma intensidade
tocados em instrumentos diferentes.
Esta relacionado com a forma
da onda.
NIVEL SONORO: É a relação entre a
intensidade do som ouvido pela
intensidade mínima.
LIMIAR DE AUDIÇÃO: I0 = 10-12 W/m2
I
  10. log10 ( )
I0
unidade: decibel(dB)
EXEMPLO: Um som possui intensidade de 10-7 W/m2. Calcule o nível
sonoro, em dB.
7
10
  10. log( 12 )
10
  10. log(10 )
5
  50dB
ECO: É a reflexão do som
X
No ar a distância mínima para ocorrer
eco é em torno de 17 m, pois:
Como D = 2.X e o tempo mínimo é de 0,1 s.
D  V .t
2 x  340.01
x  17m
v  vo
f  f .(
)
v  vF
´
f` freqüência aparente (percebida pelo ouvinte)
f freqüência real da fonte
v  velocidadedo som
vo  velocidadedo observador
vF  velocidadeda fonte
2. Cordas Vibrantes
 As
cordas vibrantes são fios flexíveis
e tracionados nos seus extremos.
São utilizados nos instrumentos
musicais de corda como a guitarra, o
violino, o violão e o piano.
Velocidade e tração na corda
v
T

Harmônicos nas cordas

Primeiro Harmônico ou Freqüência
Fundamental formam-se, na corda, um fuso com
2 nós.
l
1
2
 1  2  l
v    f  f1 
v
1
 f1 
v
2l
Harmônicos nas cordas

Segundo Harmônico formam-se, na corda, dois
fusos com 3 nós.
2l
l  2  2 
2
v
2v
f2   f2 
 f2 
2l
2
2l
2
v
Harmônicos nas cordas

Terceiro Harmônico forma-se, na corda, três fusos
com 4 nós.
3  3
2l
l
 3 
2
3
v
3 v
f3  
 f3 
3 2  l
2l
3
v
Harmônicos nas cordas

Harmônico n forma-se, na corda, n fusos
com (n+1) nós.
nv
fn 
2l
f n  n. f1
3. Tubos Sonoros
3.1. Tubos Abertos
v  f  f 
v

1 1
2l
l
 1 
2
1
f1 
l
v
1
 f1 
1 v
2l
2  2
2l
 2 
2
2
2v
f2   f2 
2
2l
v
3.1. Tubos Abertos
3  3
2l
l
 3 
2
3
3 v
f3   f3 
3
2l
v
4  4
2l
l
 4 
2
4
4v
f4   f4 
4
2l
v
Tubos Abertos para harmônico n
n  n
2l
l
 n 
2
n
nv
fn 
 fn 
n
2l
v
3.2. Tubos Fechados
PRIMEIRO HARMÔNICO
v  f  f 
v

1 1
4l
l
 1 
4
1
1 v
f1   f1 
1
4l
v
SEGUNDO HARMÔNICO
3  3
4l
l
 3 
4
3
3 v
f3   f3 
3
4l
v
3.2. Tubos Fechados
QUINTO HARMÔNICO
l
5  5
4l
 5 
4
5
5v
f5   f7 
5
4l
v
SÉTIMO HARMÔNICO
7  7
4l
l
 7 
4
7
7v
f7   f7 
7
4l
v
Tubos fechados para harmônico n
4  n
4l
l
 n 
n
n
nv
fn 
 fn 
n
4l
v
Sendo n um número ímpar.
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES:
- As ondas sonoras se propagam pelo ar através de sucessivas
compressões e descompressões. O ar é um meio elástico que permite
as chamadas ondas de pressão.
- Muitos animais, como o cão, o gato, o morcego, cavalos, baleias e
golfinhos ouvem ultra-sons de freqüências elevadíssimas, inaudíveis
para os seres humanos.
- O tempo mínimo de percepção de dois sons diferentes nos seres
humanos é de 0,1 s. Menos do que isso, percebemos sons iguais.
- A distância mínima de um obstáculo para que o som refletido por ele
provoque eco é de 17 m.
FENÔMENOS ACÚSTICOS:
ECO
REFLEXÃO
SONORA
O som refletido retorna após a extinção total do
som original. Ouve-se uma repetição do som
emitido.
REVERBERAÇÃO
O som refletido retorna antes da extinção total
do som original. Ocorre uma superposição de
sons.
RESSONÂNCIA
Fenômeno através do qual uma fonte sonora
atinge a freqüência de vibração de um outro
corpo, fazendo-o vibrar
Princípio da Superposição
Quando
duas
ou
mais
ondas
se
propagam,
simultaneamente, num mesmo meio, diz-se que há uma
superposição de ondas.
Como exemplo, considere duas ondas propagando-se
conforme indicam as figuras:
Supondo que atinjam o ponto P no mesmo instante, elas
causarão nesse ponto uma perturbação que é igual à soma
das perturbações que cada onda causaria se o tivesse
atingido individualmente, ou seja, a onda resultante é igual
à soma algébrica das ondas que cada uma produziria
individualmente no ponto P, no instante considerado.
Após a superposição, as ondas continuam a se propagar
com as mesmas características que tinham antes.
Os efeitos são subtraídos (soma algébrica), podendo-se
anular no caso de duas propagações com deslocamento
invertido.
Ondas Estacionárias



São ondas resultantes da superposição de duas ondas de
mesma
freqüência,
mesma
amplitude,
mesmo
comprimento de onda, mesma direção e sentidos opostos.
Pode-se obter uma onda estacionária através de uma corda
fixa numa das extremidades.
Com uma fonte faz-se a outra extremidade vibrar com
movimentos
verticais
periódicos,
produzindo-se
perturbações regulares que se propagam pela corda.
Dessa forma, as perturbações se superpõem às
outras que estão chegando à parede,
originando
o
fenômeno
das
ondas
estacionárias.
Uma onda estacionária se caracteriza pela
amplitude variável de ponto para ponto, isto é,
há pontos da corda que não se movimentam
(amplitude nula), chamados nós (ou nodos), e
pontos que vibram com amplitude máxima,
chamados ventres.
É evidente que, entre nós, os pontos da corda
vibram com a mesma freqüência, mas com
amplitudes diferentes.