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quinta-feira, 25 de setembro de 2014

FÍSICA - ACÚSTICA

SOM

O som está presente em quase todas as situações. Uma perturbação produzida em um ponto de um meio, propaga-se progressivamente a todos os pontos deste meio. A buzina, os alto-falantes da eletrola ou do rádio, o fone do telefone, são dispositivos capazes de transformar a energia elétrica em energia sonora.
O som propaga-se por meio de ondas, e as ondas transportam energia que se propaga através de um meio elástico como as ondas sonoras, ou até no vácuo como as ondas luminosas. Só se propaga em substâncias que podem ser comprimidas. Ele se propaga em gases, líquidos e sólidos.

No ar a velocidade de propagação do som é de 330 m/s. A partir de 0 c, há um aumento de 60 cm/s, para cada aumento de 1 c na temperatura do ar. Essa velocidade em líquidos é maior do que no ar, em média é de 1.435 m/s. Nos líquidos essa velocidade é muito grande, em média é de 3.000 m/s.


ELEMENTOS BÁSICOS DE UM SOM

Timbre: é a qualidade do som que nos permite identificar sua origem.
Intensidade: é uma qualidade do som que nos permite distinguir sons fortes de sons fracos. A medida da intensidade do som é o decibel (dB). A intensidade de quando falamos é de 40 dB. A partir de 120 dB, o som começa a prejudicar nossa audição.
Altura: é uma qualidade do som que nos permite distinguir os sons graves dos agudos.
Quando além do som direto emitido recebemos o som refletido por um obstáculo, podem ocorrer três situações: o reforço, a reverbação e o eco.
Reforço: ocorre quando a diferença entre os instantes de recebimento do som refletido e do som direto é praticamente nula.
Reverberação: ocorre quando a diferença entre os instantes de recebimento dos sons é pouco inferior à 0,1s. 
A reverbereção, quando não exagerada, ajuda a compreensão do que está sendo dito por um orador num auditório.
Eco: toda vez que o som, ao se propagar, encontra um obstáculo, volta ao seu ponto de origem ocasionalmente o eco. Ele só existe a partir de uma distância mínima de 17 metros entre a origem do som e o obstáculo. 
Amplitude: é a altura de uma crista.
Freqüência: é o número de ondas formadas em um segundo. Uma medida de frequência de onda é o Hz.
Velocidade: cada onda se propaga com uma determinada velocidade. No ar, as ondas sonoras se propagam com a velocidade de 330 m/s; as ondas luminosas com a velocidade de cerca de 300.000 Km por segundo. Para calcular a velocidade de uma onda, aplica-se a seguinte fórmula: V = x 1, ou seja, velocidade igual a frequência vezes o comprimento da onda.
Por exemplo: A frequência de uma onda que se propaga no ar é de 80 vibrações por segundo, e seu comprimento é de 2m. Qual a velocidade de propagação desta onda?
V = x 1 → v = 80 x 2 → v = 160 m/s

Comprimento de Onda (lambida)

As ondas sonoras que se propagam pelo meio têm uma certa extensão ou comprimento de onda (lambida) que pode ser definido como a distância mínima em que um padrão temporal da onda (ou seja, um ciclo) se repete. Compare com o período (tau) que pode ser definido como o intervalo mínimo de tempo em que um padrão de vibração se repete em um certo ponto no espaço. Ou seja, o comprimento de onda está relacionado ao tamanho de um ciclo da onda sonora que se forma no espaço, enquanto que o período diz respeito ao tempo que esse mesmo ciclo leva para se formar.
O gráfico acima é um "instantâneo" de uma onda senóide onde o eixo vertical indica a variação de pressão, ou amplitude da onda, e o eixo horizontal o espaço. Note-se que o gráfico acima demonstra o padrão espacial de oscilação da pressão que ocorre no meio, medido em metros. 
(Não confundir com o gráfico que mostra o período da onda no qual o eixo horizontal se refere ao tempo!).
O padrão temporal da onda se move no espaço (com a velocidade de propagação). No tempo correpondente a um período (tau), a onda terá se deslocado exatamente o seu comprimento. Se a velocidade de propagação é dada pela distância percorrida dividida pelo tempo gasto, temos:
formula

Por meio dessas relações podemos chegar a uma conexão quantitativa entre a representação espacial e temporal da onda, relacionando frequência (freq ), período (tau) e comprimento de onda 
(lambida) de uma corda numa mesma expressão:

lambida
http://www.coladaweb.com/fisica/ondas/ondas-sonoras

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