SOM
O som corresponde à vibração de partículas constituintes de um meio material elástico (onda sonora).
Para termos uma sensação sonora é necessário que se produzam, pelo menos, vinte vibrações por segundo e, no máximo, vinte mil vibrações por segundo.
Para ouvir um som são necessários os seguintes elementos:
Fonte – Emite a onda sonora.
Meio Material – Propaga a vibração da onda.
Recetor – Recebe a onda sonora.
PROPAGAÇÃO DO SOM
O som é produzido pelos movimentos vibratórios da fonte sonora que são transmitidos através do meio material até ao nosso ouvido. A propagação do som é acompanhada de transferência de energia cinética da fonte sonora para as sucessivas camadas por onde o som se propaga.
O som propaga-se em todos os meios materiais: sólidos, líquidos e gasosos.
O som propaga-se melhor em meios sólidos e pior em meios gasosos.
O som não se propaga no vazio.
ALTURA DE UM SOM
Corresponde a uma qualidade do som e está relacionada com o número de vibrações por segundo do som.
Esta qualidade permite classificar um som como:
Grave ou Baixo – com um número baixo de vibrações por segundo.
Agudo ou Alto – com um número elevado de vibrações por segundo.
ESPETRO DE UM SOM
Trata-se de uma figura obtida num osciloscópio quando se emite um som próximo de um microfone ligado a esse osciloscópio. Este aparelho permite distinguir sons agudos e sons graves.
ESPETRO DE UM SOM GRAVE OU BAIXO
ESPETRO DE UM SOM AGUDO OU ALTO
REPRESENTAÇÃO DE UMA ONDA SONORA
Cada onda tem uma crista e um ventre.
ONDAS TRANSVERSAIS E ONDAS LONGITUDINAIS
Nas ondas transversais a direção da vibração é perpendicular à direção da propagação.
Nas ondas longitudinais a direção da vibração é paralela à direção de propagação.
Uma onda sonora é uma onda longitudinal.
CARATERÍSTICAS DAS ONDAS SONORAS As caraterísticas das ondas sonoras são:
Amplitude (A).
Comprimento de onda (λ).
Período (T)
Frequência (f).
Velocidade (v).
Ventre
Crista Crista
Crista
Ventre Ventre
AMPLITUDE (A)
Corresponde à distância entre a posição de equilíbrio e o ponto de vibração máxima (ou mínima) atingida pela onda. A sua unidade SI é o metro (m).
COMPRIMENTO DE ONDA (λ)
É a distância entre dois pontos consecutivos em que a pressão do ar é máxima (ou entre dois pontos consecutivos em que a pressão é mínima). A sua unidade SI é o metro (m).
PERÍODO (T)
É o tempo que decorre entre a passagem, num certo ponto, de dois máximos consecutivos da pressão do ar (compressão máxima) ou de dois mínimos consecutivos (rarefação máxima). A sua unidade SI é o segundo (s).
λ
λ
FREQUÊNCIA (f)
Corresponde ao número de vibrações (ondas) que ocorrem durante um segundo. A sua unidade SI é o s-1 ou Hz.
f T1
(Hz) frequência
- f
T – período (s)
VELOCIDADE (v)
É a distância percorrida pela onda num segundo. A sua unidade SI é o m/s.
v T
(m/s) e
velocidad -
v
T – período (s)
T
T
INTENSIDADE DE UM SOM (I)
Está relacionada com a amplitude da onda sonora e representa a energia transportada pela onda que atravessa uma unidade de superfície numa unidade de tempo. A sua unidade SI é o W/m2.
Um som fraco tem uma baixa amplitude.
Um som forte tem uma alta amplitude.
NÍVEL SONORO
O nível sonoro é calculado por comparação da intensidade de um som com o som de referência.
A sua unidade SI é o decibel (dB).
O aparelho de medida do nível sonoro é o sonómetro.
SOM DE REFERÊNCIA
É o som mais fraco que pode ser ouvido pelo ser humano, cuja intensidade é 1×10-12 W/m2.
ESCALA DECIBEL
VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DO SOM
A velocidade de propagação do som depende do meio onde este se propaga. No ar, o valor médio da velocidade de propagação do som é de 340 m/s, isto é, a onda sonora (som) percorre 340 m no tempo de um segundo. Trata-se de um valor médio, porque depende das condições atmosféricas (temperatura, humidade, …).
A velocidade do som calcula-se pela fórmula:
t v d
(m/s) som
do e velocidad -
v
d – distância (m) t – tempo (s)
A velocidade de propagação do som é maior em meios sólidos do que em meios líquidos, porque nos sólidos as partículas estão mais próximas umas das outras, sendo mais fácil a propagação entre elas. Por sua vez a velocidade de propagação do som nos líquidos é maior do que nos meios gasosos porque as partículas gasosas estão mais afastadas.
MEIOS ELÁSTICOS
São meios em que as partículas possuem maior capacidade de vibração e a velocidade de propagação do som é maior.
Exemplos: cobre e aço.
MEIOS NÃO ELÁSTICOS
São meios em que as partículas possuem menor capacidade de vibração e a velocidade de propagação do som é muito baixa, sendo, por isso, utilizados como isoladores acústicos ou sonoros.
Exemplos: cortiça e esferovite.
ESPETRO SONORO
Infrassons 20 Sons audíveis 20000 Ultrassons f/Hz
Exercícios
1. Atendendo a que a velocidade do som no ar é 340 m/s, determina o período e o comprimento de onda dos seguintes sons:
a) Som de frequência 10 Hz.
b) Som de frequência 1000 Hz.
c) Som de frequência 50000 Hz.
2. Tira conclusões sobre os resultados do exercício anterior.
PROPRIEDADES DAS ONDAS SONORAS As propriedades das ondas sonoras são:
Reflexão.
Absorção.
Refração.
REFLEXÃO
Ocorre quando há mudança da direção ou do sentido da propagação da onda sonora. Um dos efeitos desta propriedade é o eco.
As superfícies lisas refletem bem o som.
ABSORÇÃO
Este fenómeno ocorre quando uma onda sonora deixa de se propagar ao encontrar um obstáculo.
As superfícies rugosas absorvem bem o som.
Som incidente
Som absorvido Obstáculo
REFRAÇÃO
Ocorre quando a onda sonora muda de direção por passar de um meio material para outro.
