Ouvido externo
____
A
Ouvido
medio
,~
I
Ouvido interne
A.~
,
_
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Se pUdessemos entrar em nosso ouvido, caminharfamos cerca de 25 mm pelo conduto auditivo
(a), no ouvido externo, e atingirfamos
uma finfssima membrana elastica de 0,1 mm de espessura, 0
trmpano (b).
A membrana timpanica
esta esticada e presa
aos ossos do cranio, como se fosse a membrana de
um tambor. Notarfamos que 0 conduto auditivo
tem cerca de 7 mm de diametro enquanto a membrana timpanica (que e aproximadamente
circular)
tem entre 9 e 10 mm de diametro. Caso tocassemos
essa membrana, provavelmente nao suportarfamos
a dor resultante da pressao aplicada.
Atravessando 0 trmpano, do outro lado - no
ouvido medio - encontrarfamos
uma pequena camara cheia de ar. Nela M tres ossfculos chamados
martelo, bigorna e estribo. 0 martelo (c) apoia-se
no trmpano e 0 estribo (d) comunica-se
com 0
labirinto - ja no ouvido interno - pela janela oval
(e). E os dois articulam-se at raves da bigorna (f).
Esses ossfculos pesam, em conjunto, menos de
55 mg e nenhum chega a 1 em de comprimento.
0
tamanho do estribo, 0 menor deles, e algo em torno
da metade de um grao de arroz.
o
ouvido medio se comunica com a faringe
at raves de um canal chamado trompa de Eustaquio
(g). A func;:ao deste canal e igualar a pressao do ar
sobre ambas as faces do trmpano.
Passando para 0 labirinto
verfamos, entre outras coisas, uma estrutura ossea chamada coclea
ou caracol (h) - um tubo enrolado em espiral em
torno de um eixo, chegando
a completar
duas
voltas e meia. Mede cerca de 5mm de altura e 9mm
de largura e esta todo preenchido
por Ifquido. 0
volume total de Ifquido equivale a, aproximadamente, uma gota.
caracol e dividido longitudinalmente
pela
membrana basilar (i), cujo comprimento
aproximado e de 30mm. Esta membrana contem uma grande·
quantidade de fibras transversais (mais de 20.000)
de comprimentos
diversos, variando de O,04mm
perto da janela oval ate O,5mm no final do caracol.
o diametro das fibras basilares diminui enquanto 0
comprimento
aumenta e com isso sua rigidez se
reduz mais de 100 vezes.
Por fim, encontrarfamos
celulas que fazem a
comunicac;:ao entre a membrana basilar e 0 cerebro
at raves do nervo audltivo (j).
o
Agora que conhecemos
um pouco do nosso
ouvido, vamos tentar compreender como todo esse
mecanismo funciona.
Ja sabemos que 0 som e produzido por compressoes e rarefa((oes (varia((ao de pressao) num
certo meio material, 0 ar por exemplo.
Imagine um som chegando ao seu ouvido. 0
movimento
de vai-e-vem das particulas do ar se
propaga atraves do canal auditivo, onde se amplifica um pouco, e atinge 0 timpano. Este come((a a
vibrar como a membrana de um tambor ao ser
golpeada.
As vibra((oes do timpano sac transmitidas
e
tambem amplificadas pelos ossiculos ate 0 labirinto. Os tras ossiculos formam um sistema de alavancas. Isto, associado ao fato da janela oval ser 17
vezes menor que a membrana timpanica,
produz
um aumento de 22 vezes na pressao da onda sonora.
Assim, a onda produzida no Iiquido do caracol
ira sensibilizar mais fortemente algumas das milhares de fibras basilares - apenas aquelas que se
encontram "afinadas"
na frequancia da fonte que
produziu 0 som.
Esta excita((ao e mecanica e 0 movimento realizado pela membrana basilar, ao ser posta em vibra((ao, e transformado,
por celulas especfficas, em
impuisos eletricos. Os impuisos sac transmitidos
pelo nervo auditivo ate 0 cerebro que os decodifica, percebendo-os
como sons.
RECONHECENDO
FREQO~NCIAS
Desde a chegada da onda sonora aos nossos
ouvidos ate que 0 nosso cerebro processe as informac;:oes recebidas, decorre uma pequenfssima frac;:aode tempo (em torno de milesimos de segundo).
Entretanto, nesse tempo tao pequeno,a energia se
transforma varias vezes.
A vibrac;:ao do ar no ouvido externo, 0 movimento dos ossiculos no ouvido medio e a vibrac;:ao do
Ifquido no ouvido interno, excitando a membrana
basilar, correspondem
a diferentes manifestac;:oes
de energia mecanica.
A transformac;:ao dessa energia mecanica em
energia eletrica acontece quando 0 movimento da
membrana basilar excita determinadas celulas (celulas ciliadas) ligadas ao sistema nervoso. Ainda
hoje nao se sa be ao certo como esta transformac;:ao
ocorre.
Um ponto importante do mecanisme da audic;:ao e um processo semelhante a ressonancia,
0
qual ocorre nas fibras da membrana basilar.
Para entender melhor, se voce tiver um piano e
um violao em casa, fac;:a 0 seguinte experimento:
abra a caixa do piano e solte as cordas apertando 0
pedal da direita. Pec;:a para alguem aproximar
0
violao e tocar uma certa nota. Voce devera obser-
var que algumas cordas do piano tambem vibrarao,
como que respondendo
as vibrac;:6es da corda do
violao. As cordas do piano ressoaram. Com mais
cuidado, voce podera verificar que ressoam com
mais intensidade
aquelas que correspondem
a
mesma nota to cad a no violao.
Se voce quer utilizar um trampolim para pular
numa piscina ou se deseja brincar num balanc;:o, 0
efeito sera tanto melhor se fizer usa da ressonancia. Os seus movimentos devem ocorrer na mesma
frequencia
com que a prancha ou 0 balanc;:o se
movem.
Nossos ouvidos funcionam de modo semelhante. Dependendo da frequencia do som que chega,
somente determinada porc;:ao da membrana basilar
sera posta em vibrac;:ao com mais intensidade.
Para sons graves, vibrarao melhor as fibras da
membrana basilar pr6ximas ao vertice do caracol.
Nesta regiao as fibras, como ja vimos, sac mais
compridas e menos rfgidas (menor diame+ro).
Os sons agudos estimularao mais a parte inicial
da membrana basilar pr6xima a janela oval. Aqui,
as fibras sac mais curtas e mais rfgidas. Os sons
medios fazem vibrar mais as fibras da parte central
da membrana basilar.
A regiao da membrana basilar que for mais
excitada estimulara mecanicamente
apenas algumas celulas ciliadas ligadas ao sistema nervoso.
Estas produzem impuisos eletricos que sac enviados ao cerebro.
o sistema nervoso final mente reconhece a frequ€mcia do som captado, identificando
a regiao de
onde partiram os impuisos. Ou seja, localizando a
porc;:ao da membrana basilar onde a vibrac;:ao foi
maxima.
Atraves dessa localizac;:ao, 0 ouvido humane
consegue discriminar sons com diferenc;:as de frequencias de ate 3 Hz.
o
e
nosso sistema auditivo
sensivel a sons
da faixa de frequencias
que vai de 20 a
20.000 Hz, aproximadamente.
Isto quando somos
jovens. Quanto mais velhos ficamos, mais e mais
perdemos a capacidade de ouvir certas frequencias, principal mente as altas. A partir de 30 anos, ja
nao se ouve aci ma de 15.000 Hz. Aos 50 anos, 0
limite baixa para 12.000 Hz. Uma pessoa idosa tem
a sua faixa de frequencia situada entre 50 e 8.000
Hz ou menos.
Entretanto, mesmo que um som esteja dentro
da faixa de frequ€mcias especffica de uma pessoa,
pode acontecer que ele nao seja ouvido. Para que
um som seja ouvido e necessario que tenha uma
intensidade minima. Esse valor minimo da intensidentro
dade e chamado limiar de audiqao ou limiar de
percepqao. Acontece que esse Iimiar nao e 0 mesmo para todos os sons. Sons de diferentes frequencias tem diferentes limiares de aUdi<;:ao. ~ 0 que
mostra 0 gratico da figura adiante, normal mente
chamado audiograma.
Para entender bem esse gratico, e bom abrir
um parentese para compreender 0 que determina a
intensidade do som.
Quando voce tange a corda de um violao, ela
vibra, produzindo um som; quanta mais voce desloca a corda da sua posiyao normal, mais energia
voce esta dando
vibrayao da corda e mais intense
eo som. Da mesma maneira, quanta maior a forya
empregada para percutir a membrana d~ um tambor maior sera a intensidade do som obtldo. Numa
fla~ta, tambem, podemos aumentar a intensidade
dos sons, assoprando mais fortemente.
Em todos os casos, para obter um som com
maior intensidade,
fazemos 0 elemento vibrante
afastar-se mais da sua posiyao de equilibrio,
ou
seja, aumentamos a amplitude da vibrayao da,fonte
e, consequentemente,
a quantidade de energla que
sai da fonte e e transportada
pela onda sonora em
todas as direyoes.
De toda essa energia que sai da fonte, uma
parte chega ao nosso ouvido. Quanto maior a
quantidade de energia que chega ao nosso ouvido,
maior a intensidade f[sica do som que escutamos.
Esta intensidade
pode ser medida em watts por
centimetro quadrado (W/cm2).
A intensidade de um som que chega aos nossos
ouvidos esta associada
pressao que ele exerce
a
a
sobre os timpanos. Essa pressao pode ser medida
em gramas-forya
por centfmetro
quadrado
(gf/cm2).
Voltemos, agora, ao aUdiograma. Ele relaciona
a frequencia da vibray80 (eixo horizontal) com a
intensidade ffsica (eixo vertical
esquerda) e tambem com a press80 da onda sonora sobre 0 tfmpano (eixo vertical
direita).
A linha inferior do gratico corresponde
ao Iimiar de audiqao. A superior corresponde ao limiar
sensitivo ou limiar de dor e indica, para cada frequencia, a intensidade
acima da qual temos uma
sensayao dolorosa.
Pode-se observar no gratico a grande variay80
do limiar de audiyao de acordo com as frequencias, enquanto 0 Iimiar de dor permanece
bem
mais estavel.
No audiograma,
est80 assinaladas tambem a
regi80 onde se situ am os sons musicais e a regiao
que compreende
a voz humana em conversay80
normal.
Como mostra 0 grafico, a sensibilidade do ouvido humane atinge 0 maximo entre 2.000 e 4.000 Hz.
Isto quer dizer que esse e 0 intervalo de frequencias no qual 0 ouvido humane e capaz de perceber
os sons mais fracos.
Vale a pena observar que as amplitudes
de
vibrayao do tfmpano e as press6es exercidas pela
onda sonora sac extremamente
pequenas.
Por
exemplo, naquele interValo, para um som de 3.500
Hz, a amplitude e da ordem de 10-9 cm2, dimensao
esta milh6es de vezes inferior
espessura de um
fio de cabelo; menor que 0 diametro de um atomo
a
a
a
2
1
2x16
2
2 x10
N
E
3
;g,u
-4
~
2x10
E
2x 10
-12
2x 165
10
-14
6
2x10
10
16
7
10
29
2xl0
1000
100
2000
4000
I
Frequencia
10000
I
:
!
das vibrac;:6es (em hertz)
I
I
"--v-'
oudibilidode
1
I
maximo
0
'<11
Ul
Ul
Ql
Q:
de hidrogElnio! Neste easo, 0 timpano sofre uma
pressao da ordem de 10-7 gf/em2. Para se ter uma
ideia do que signifiea esta pressao, se voce tam par
com um dedo a extremidade de um tubo de ensaio
(ou outro tubo qualquer) eontendo uma eoluna de
agua de 10 em de altura e inverter 0 tubo, a pressao
que seu dedo suporta e de 10 gf/em2, ou seja, eem
milhoes de vezes superior aquela!
Ja 0 limiar de dor e atingido quando obrigamos
o timpano a vibrar com amplitudes da ordem de
10-3 em, eorrespondendo
a isso uma pressao da
ordem de 0,2 gf/em2. Note c,tie esses valores sac
um milhao de vezes maiores do que os eorrespondentes ao limiar de audic;:ao.
As intensidades ffsieas dos sons audfveis tambam apresentam grandes variac;:oes. 0 ouvido humano pode pereeber sons desde um suspiro bem
fraco ata um ruido muito forte, eerea de 1 trilhao de
vezes mais intense do que 0 suspiro.
Essa grande variac;:ao de intensidades percebidas pelo ouvido humane e um dos motivos pelos
quais se usa uma unidade especial para estabelecer 0 nfvel de intensidade sonora ou nfvel de sonoridade:o bel·. 0 significado desta unidade a 0 seQuinte: do is sons diferem de 1 bel quando a intensi-
_.
Ata agora diferenciamos
os sons pelas suas
freqGencias e suas intensidades.
Sons graves ou
Intensidade
ffsica
(W/cm2)
Exemplos
10-3
Foguete
10-4
Trovao
10-5
Conjunto
Nivel de
intensidade
sonora (dB)
=-130
120
Aviao a jato
de rock
110
Trem
10-6
Aviao a pistao
100
10-7
Maquinas em uma fabrica
Buzina de autom6vel a 50cm
90
10-8
Transito
urbano
80
10-9
Dentro de um vagao de metro
70
10-10
Conversac;:ao normal a 1m
Passos
60
10-11
Autom6vel
_.
em marcha
lenta
10-12
Conversac;:ao em voz baixa
10-13
Interior
Suspiro
10-15
Farfalhar das folhas ao vento
Respirac;:ao normal
10-16
Minima
·Esta unidade
uma homenagem
inventor do telefone.
a Alexander
50
40
de uma biblioteca
Murmurio a 5m
10-14
e
dade de um a 10 vezes maior que a do outro.
Na pratica, usa-se 0 decibel (dB) que corresponde a 1/10 do bel. Alias, essa a a minima diferenc;:a de intensidade
entre dois sons que 0 ouvido
humane consegue perceber.
Adotando-se como zero decibel a minima intensidade audivel, pode-se estabelecer uma correspondencia entre nivel de intensidade sonora e intensidade ffsica, como indica a tabela.
A exposic;:ao continua e prolongada dos ouvidos a sons de intensidade
pr6xima ao limiar de
sensac;:ao dolorosa pode causar uma diminuic;:ao da
capaeidade auditiva. Os tripulantes da nave Voyager· foram submetidos
durante varios dias seguidos a intensidades sonoras dessa ordem. Ha previsoes de que perderao cerca de 30% de sua capacidade auditiva. Efeito semelhante
se observa em
pessoas que se exp6em regularmente a sons estridentes, como, por exemplo, os sons de concertos
de rock.
Graham
intensidade
Bell,
30
--i
20
10
audivel
0
'A nave americana Voyager conseguiu, em dezembro de 1986,
completar uma volta
Terra, em nove dias, sem parar para se
reabastecer.
a
agudos sac os que tem frequencias baixas ou altas.
Sons fortes ou fracos sac aqueles cuja onda sonora vibra com grandes ou pequenas amplitudes (intensidade).
Pressao
)
Tempo
~
P ressao
80m musical
simples
--~------~
~
)
-~------~-
Tempo
~
Pressao
80m musical
composto
~
Quanto maior a amplitude
da vibraqao,
)
maior a intensidadedo
sam.
Tempo
~
RUldo
Pressao
t
Mas os sons que chegam ata nossos ouvidos
nao sac diferentes apenas pela frequencia ou pela
intensidade. Alguns sons soam agradaveis como
os sons musicais; outros incomodam, irritam -sac
os ruidoso 0 que distingue um som musical de um
ruido, do ponto de vista ffsico?
Quando um som se propaga aparecem regi6es
de alta pressao (zonas de compressao) e regi6es de
baixa pressao (zonas de rarefac;:ao), sucessivas.
Se a variac;:ao da pressao ao longo da propagac;:aose repete regularmente, no mesmo intervalo de
tempo, temos uma sensac;:ao agradavel ao ouvido e
o som produzido a chamado som musical. Este
pode ser simples (uma (mica frequencia) e a chamado tom. Ou pode ser composto de varias frequencias - 0 tom fundamental
e os seus harmonicos.
Nos casos em que essa regularidade nao existe
e a pressao varia ao acaso, com 0 tempo, temos
uma sensac;:ao desagradavel; trata-se de um fufdo.
Um outro tipo de som que conhecemos
a 0
estampido. Este corresponde a um abalo mecanico
isolado, ou seja, sua produc;:ao a causada por uma
brusca variac;:ao de pressao num determinado
instante, sem repetic;:ao.
~.
/\
Estampldo
-7
Tempo
Os sons musicais nos causam diferentes sensac;:6es. Atravas dessas sensac;:6es, conseguimos distinguir sons fortes de sons fracos (intensidade),
sons graves de sons agudos (altura) e, por ultimo,
conseguimos
identificar as diferentes fontes sonoras (timbres). A intensidade, a altura e 0 timbre sac
as chamadas qualidades fisiol6gicas do som.
A intensidade relaciona-se com a amplitude da
onda sonora; a altura, com a frequencia.
E 0
timbre?
Para compreender
0 que caracteriza
0 timbre
de um som a precise entender 0 que sac harmonicos de um som. Um fenomeno que se repete regularmente com 0 tempo a chamado peri6dico. Para
se obter um som musical puro (de frequencia unica) alam de ser peri6dica, a pressao da onda sonora deve variar com 0 tempo de forma senoidal,
como no gratico abaixo.
e chamado
Este movimento
harmonico.
as sons musicais em geral sac compostos. Isto
significa que juntamente com 0 tom fundamental
de frequ€mcia
mais baixa aparece um numero
variavel
de tons harmonicos
com freqU€mcias
maiores, mUltiplas da fundamental.
Nos graficos abaixo, onde temos a variac;:ao da
pressao numa onda sonora ao longo do tempo,
podemos verificar duas diferentes
composic;:6es
harmonicas.
Podemos observar que a composiQao de harmonicos do som representado no gratico (a) bem
distinta da composic;:ao do sam representado
no
grafico (b), apesar de possufrem mesma frequencia. As diferentes quantidades, frequencias e intensidades dos tons harmonicas que acompanham a
tom fundamental
que caracterizam a timbre de
um sam.
e
e
I - tom fundamental (1? harmonica)
II - harmonica de frequ€mcia 3 vezes maior (3~ harmonica)
III - harmonica de frequ€mcia 5 vezes maior (5~ harmonico)
R - som resultante (I + II + IIIl
,-- ..•.,
,,
\
\
.\
., \
..... "'.
...
\
··It"
\
\
,,
I - tom fundamentai (1? harmc>nico)
II - harmonica de frequencia 2 vezes maior (2~ harmonico)
III - harmonica de frequencia 3 vezes maior (3~ harmonica)
R - som resultante (I + II + III)
\
\
,
--'
,
.
AAAA
IV\..T\/\
~
Diapasao
o tom fundamental produz em geral uma sensac;:aomonotona e apagada, seu timbre e desprovido de riqueza ou "colorido
musical". Os tons harmonicos e que enriquecem 0 timbre. 0 som emitido por um diapasao possui apenas 0 tom fundamental.
timbre, alem de diferenciar
notas musicais
iguais emitidas por diferentes instrumentos, permite distinguir
vozes de pessoas que cantam uma
mesma nota musical
com mesma intensidade.
Acima mostramos os registros de sons de mesma
frequencia emitidos por diapasao, violino, flauta,
voz humana e piano.
o
o
som, ao ser emitido, tende a se propagar
Iivremente em todas as direc;:6es. Encontrando
um
obst,kulo rfgido, ele e refletido. Por isso e facil um
som produzido dentro de uma sala atingir todos os
pontos da mesma. A qualquer lugar da sala podem
chegar os sons refletidos varias vezes pelas paredes, alem do som vindo diretamente da fonte. Isto
nao acontece numa prac;:a.
Sera sempre mais facil ouvir alguem falando
em uma sala fechada do que em prac;:a publica?
Quando um som atinge 0 ouvido humano, a
sensac;:ao auditiva produzida por esse som permanece por volta de 0,1 segundo. Assim, ao ouvirmos
um som refletido, podemos ter tres impress6es
distintas, dependendo do tempo decorrido entre a
chegada do som original e do refletido.
Em salas pequenas e em pequenos auditorios,
temos a impressao de que a voz do orador torna-se
mais possante. Na verdade 0 que ocorre e que,
como as paredes estao muito proximas ao ouvinte,
o som refletido por elas chega quase junto com 0
som que veio diretamente.
Desta forma, 0 som
refletido
reforc;:a 0 outro, dando a sensac;:ao de
maior intensidade. Este fa to contribui, sem duvida,
para a boa qualidade acustica de um auditorio
pequeno. A este fenomeno chamamos reforc;:o.
Em auditorios maiores, principal mente se estiverem vazios, ou em grandes salas vazias, ocorre
outro fenomeno.
0 som refletido pelas paredes,
que se encontram agora distantes do ouvinte, chega depois daquele que veio diretamente da fonte,
produzindo
a sensac;:ao de continuidade
do som
das ultimas sflabas. Isto decorre do fate de que,
apesar de 0 som refletido chegar ao ouvido do
observador depois do som direto, ele chega antes
que tenha terminado 0 tempo de permanencia do
primeiro (0,1 segundo). Este prolongamento
indesejavel atrapalha 0 discernimento
da fala seguinte.
Uma pessoa esta terminando
uma frase com uma
dezena de palavras e as primeiras ainda estao sendo ouvidas. A esse fenomeno chamamos reverbe-
rac;:ao.
Quando 0 som refletido chega ao ouvinte com
um intervalo superior a 0,1 segundo apos 0 som
direto, temos a nitida percepc;:ao de repetic;:ao da
ultima silaba. Quando gritamos ou batemos palmas percebemos
mais facilmente esta repetic;:ao.
Ocorre, neste caso, 0 que chamamos eco.
E facil calcular que distancia deve haver entre
um obstaculo e uma pessoa para que esta perceba
o eco. Para isso, basta considerar que a velocidade
do som no ar e de 340 m/s e que 0 som refletido
precisa chegar 0,1 segundo depois do som original.
Quando voce grita, 0 seu ouvido capta quase
que imediatamente
0 grito. Ent~eta.nto.' a onda, sonora continua se propagando ate atlnglr 0 obstacu10, reflete-se e volta para voce. Este caminho de ida
e volta tem que ser feito em pelo menos 0,1 seg u ndo. Logo, se chamarmos de 0 a distancia entre
voce e 0 obstaculo, teremos:
COMO SE L1VRAR DE ALGUNS SONS
INDESEJAVEIS
Como ja vimos, as ondas senoras tem, em determinadas
situac;oes, comportamento
similar ao
de uma bola de bilhar, ou seja, ao encontrar um
obstaculo rigido, sac refletidasde
forma bem definida. Poram, se voce jogar uma bola de bilhar
contra uma almofada, a bola para, nao se reflete.
Sua energia a absorvida pela almofad~. Da m?sma
forma, se uma onda sonora encontra um obstaculo
amortecedor
ela nao se reflete; ela a absorvida
pelo obstaculo. E por esta razao que se colocavam
muitas cortinas e tapetes nos bons auditorios, pois
evitam as reflexoes indesejaveis
do tipo eco ou
reverberac;ao. Alguns auditorios,
quando vazios,
possuem uma acustica passima. Quando cheios de
pessoas melhoram muito, pois as roupas atuam
como os tapetes e cortinas: absorvem 0 som. Nos
auditorios modernos
0 teto e revestido por placas
porosas. as poros destas placas funcionam como
armadilhas
para 0 som. Apos entrar num desses
poros a onda sonora sofre sucessivas reflexoes.
Em cada uma delas uma parte da energia da onda
absorvida. Assim, ao conseguir "escapar" do poro,
a onda sai com pouquissima
energia. Isto corresponde a um som com intensidade bem baixa, um
simples sussuro.
Um recurso improvisado e barato que pode ser
usado para melhorar acusticamente
um peque~o
recinto e forra-Io com "bandejas"
de ovos, pOlS,
alem de serem feitas de material poroso, abrigam
uma camada de ar entre sua superficie e a parede,
facilitando a absorc;ao do som.
e
Distancia
~
I
D = 17 m
mfnima
,
para se ouvir 0 eco da proprta
.
voz
Esta a a menor distancia para que seja ouvido 0
eco da propria voz.
_,
Uma aplicac;ao importante da reflexao do som e
o sonar, utilizado para avaliar a profundidade
do
mar no local desejado. Do navio, emite-se um breve
som e capta-se 0 som refletido pelo fund? do mar.
Multiplicando-se
a velocidade do som na a~u~ pela
metade do tempo transcorrido
entre a emlssao do
som e a captac;ao da onda refletida, temos a profundidade procurada.
Os dois ouvidos recebem em instantes diferentes os sons provenientes de uma fonte. Este fato
determina a "sensibilidade
direcional" do ouvido,
ou seja, isto nos capac ita a discernir de que direc;:aoprovem 0 som. Nossos ouvidos podem acusar
diferenc;:as de tempo entre a chegada dos sons, da
ordem de 1/34.000do segundo. Isto corresponde a
uma diferenc;:a de distancias, dos ouvidos a fonte,
de cerca de 1 cm. Esse fato garante que. mesmo
um pequeno desvio - aproximadamente 30 - em
relac;:aoao plano de simetria da cabec;:ae suficiente
para detectarmos de onde vem 0 som.
A diferenc;:a de intensidade com que um som
chega a cada um dos ouvidos contribui tambem
para a "sensibilidade
direcional".
0 som chega
primeiro ao ouvido mais proximo da fonte sonora,
atravessa e contorna a cabec;:a para atingir 0 outro
ouvido. No ouvi<:lo mais distante da fonte, 0 som
pode, as vezes, chegar com uma atenuac;:ao de 30
dB em rela9ao a intensidade com que atingiu 0
primeiro.
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I
\
,
"Quem canta seus males espanta." Este ditado
se aplica muito bem, por exemplo, aos morcegos.
Voce ja ouviu alguma vez 0 canto de um morcego?
Certamente nao. Mas esses animais "cantam" para
se informarem a respeito dos obstaculos a sua
frente. Os sons emitidos por um morcego refletemse em qualquer obstaculo, mesmo que seja apenas
um fio. 0 morcego capta 0 som refletido. Assim,
informado da posi9ao do obstaculo, desvia-se.
Voce ja deve ter imaginado por que nao ouvimos 0 misterioso canto dos morcegos. E isto mesmo: a frequencia do som emitido por esses animais
supera 0 limite da faixa de audibilidade do homem.
Os morcegos emitem ultra-sons que vao de 25.000
a 50.000 Hz.
,
,
,
,
,
correto e localizar 0 som com 0 ouvido! Por isso
nunca vire a cabe9a para tentar ver de onde vem 0
som. Aponte 0 ouvido para 0 local, para escutar 0
som!
Voce ja ouviu alguma vez sua voz em um gravador? Se ja ouviu, nao deve ter reconhecido. Quando alguem fala, tambem ouve a propria voz. Este
som Ihe chega ao ouvido de duas maneiras: at raves
do ar e dos ossos do cranio. Entretanto, 0 som que
chega ao gravador transmite-se somente at raves
do ar. Acontece que, nesse meio, alguns componentes harmonicos de frequencias baixas se perdem e nao atingem 0 gravador. Assim soa-Ihe diferente e estranha a voz gravada. Mas, acredite, e
sua!
I
I
\1
C
A /oca/izac;ao das fontes dos sons produzidos
em a, bee
nao permite Ii pessoa distinguir se e/es 'oram produzidos
Ii sua
frente ou atras de/a. No maximo pode se ava/iar qual fonte esta
mais afastada. Ja entre os sons produzidos em dee, ha possibi/idade da pessoa discriminar
as posic;6es das duas fontes. /sto
acontece por causa das diferentes distancias que 0 som percorre de uma fonte a cada um dos ouvidos.
As vezes, custamos a encontrar um inseto que
se den uncia por seu zumbido porque queremos
"Iocalizar 0 som com os olhos". 0 que fazemos,
nessas ocasioes, e colocar 0 inseto perseguido no
plano de simetria da nossa cabec;:a, dificultando
assim detectarmos precisamente sua posic;:ao. 0
Os golfinhos e as mariposas tambem encontram alimento e fogem do perigo atraves de ondas
ultra-sonicas que eles proprios emitem .
o homem, de posse de seus conhecimentos
ffsicos e de tecnicas modernas, tambem tem como
produzir ultra-sons e com frequencias milhares de
vezes superiores as utilizadas pelos animais. Um
dos mecanismos usados para a produc;:ao de ultrasom e 0 efeito piezoeletrico (ver se9ao "0 aluno
pergunta" - REC n2 16). Submetendo-se as faces
opostas de um lamina de certos cristais a uma
determinada voltagem, a lamina se contrai ou se
dilata. Aplicando-se as faces do cristal uma voltagem alternada, a lamina ira se dilatar e se contrair
sucessivamente, vibrando com uma frequencia que
depende das suas dimensoes. Quanto menor a
espessura, maior a frequencia de vibra9ao da propria lamina, podendo-se atingir frequencias superiores a 20.000 Hz, ou seja, frequencias de ultrasons.
Como 0 ultra-som esta fora da faixa audivel do
homem, pode ser usado tanto com alta quanto com
baixa intensidade.
As aplica~6es de baixa intensidade tem como
objetivo transmitir
energia atraves de um meio,
captar as ondas refletidas e, assim, obter informa~6es desse mesmo meio. E 0 que ocorre nos modernos aparelhos para exames medicos, como 0
ecocardiografo
e 0 tomografo,
ou os aparelhos
usados. na industria para detec~ao de falhas em
blocos metalicos de grande espessura.
As aplica~6es
de alta intensidade
produzem
altera~6es no meio at raves do qual a onda se pro-
paga. Tal recurso e usado em terapia medica para
obter, por exemplo, a ruptura de celulas ou para
elevar a temperatura dos tecidos, ou ainda destruir
objetos estranhos
ao organismo
como calculos
renais. Na industria, estas aplica~6es podem ser
usadas em soldas e homogeneiza~ao de materiais.
Chegamos assim ao final de mais um trecho
desta nossa "caminhada sonora". A seguir, indicamos alguns textos que poderao the servir para
consultas e aprofundamentos.
Em portuguf!s
BIOLOGIA - Volume 2 - Os se'res vivos
Gilberto Martho e outros
Editora Moderna, 198
R. Afonso Bras, 431
04511 - Sao Paulo - SP
FiSICA PARA CI~NCIAS BIOLC>GICAS E BIOMEDICAS
Emico Okuno e outros
Harper and Row do Brasil, 1982
R. Joaquim Tavora, 663
04015 - Sao Paulo - SP
ACUSTICA
Tore Nils Olof Folmer - Johnson
Livraria Nobel, 1968
Rua da Balsa, 559
02910 - Sao Paulo - SP
FfslCA NA ESCOLA SECUNDARIA
Oswald H. Blackwood e outros
Editora Fundo de Cultura, 1969
Esgotado. A Editora encerrou suas atividades
TRATADO DE FISIOLOGIA MEDICA
Arthur C. Guyton
Editora Interamericana,
1977
R. Coronel Cabrita, 8
20920 - Rio de Janeiro - RJ
E,m espanhol
FISICA RECREATIVA
Yakov Perelman
Editorial Mir, 1980, Moscou, URSS
(Este Iivro tem uma tradu~ao para a lingua portuguesa feita pela Hemus - Livraria e Editora Ltda. em
1979, coni 0 titulo "Aprenda
ffsica brincando";
entretanto esta edi~ao esta esgotada).
FfslCA - volume 2
Alberto Maiztegui e Jorge Sabato
Editora Globo, 1972
Av. Getulio Vargas, 1271
90,000 - Porto Alegre - RS
Esgofado. Encontravel em sebos.
SOM E AUDICAo - BIBLIOTECA
S.S. Stevens e Fred Warshafsky
Livraria Jose Olimpio Editora
R. Marques de Olinda, 12
22251Rio de Janeiro - RJ
FISIOLOGIA HUMANA
Bernardo A. Houssay
Editora Guanabara Koogan, 1984
Travessa do Ouvidor, 11
20040 - Rio de Janeiro - RJ
CIENTfFICA LIFE
FfslCA 3 - ONDAS, ACUSTICA, OPTICA
Ronald U. Pauli e outros
Editora Pedagogica e Universitaria
1980
Pra~a D. Jose Gaspar. 106 - 3° andar
01047 - Sao Paulo
FislCA PARA TODOS
L. Landau e A. Kitawgorodski
Editorial Mir, 1967, Moscou,
URSS
Os dois ultimos livros e outras publica~6es sovieticas podem ser encontrados
em Sao Paulo na
Livraria Tecno-Cientffica
- Rua Barao de Itapetininga, 88 - loja 6A - CEP 01042 - Sao Paulo - SP e na
Livraria S. Rozov - Rua 24 de Maio, 35, CEP 01041Sao Paulo - SP
As i1ustra~6es deste artigo foram feitas com base
em desenhos e graticos encontrados em varios dos
livros mencionados acima.