O som. Uma onda mecânica longitudinal

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Leila Mendes Sanches
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1 O som Uma onda mecânica longitudinal

2 Comunicar por meio do som é muito habitual. A parte da Física que se ocupa do som chama-se acústica. O som é o resultado de uma vibração de um meio mecânico. Todos os sons são ondas em meios materiais, às quais podemos associar, como a qualquer outra onda, comprimento de onda ( ), frequência (f) e velocidade de propagação (v). O sinal sonoro resulta da vibração de um meio mecânico ou de uma perturbação mecânica que se propaga através de ondas que são um caso particular de ondas longitudinais.

uma série periódica de sucessivas compressões e rarefacções do meio.

3 A vibração de um emissor ( p. ex.: um diapasão) próximo da extremidade aberta de um tubo com ar provoca uma série periódica de sucessivas compressões e rarefacções do meio. Diapasão Uma onda sonora é uma onda de pressão que é transmitida, neste caso, através do ar. A pressão p é a pressão sonora correspondente à amplitude da onda de pressão. O sinal detectado na extremidade do tubo tem a mesma frequência que o sinal emitido.

4 Velocidade de propagação do som Como qualquer onda mecânica, a velocidade de propagação do som varia consoante o meio de propagação elástico que vibra. A velocidade de propagação do som no ar depende de: temperatura humidade do ar mas não depende das características do som emitido. A velocidade de propagação das ondas sonoras nos sólidos é maior do que nos líquidos e nestes maior do que nos gases. Meio Velocidade (ms -1 ) Ar (0ºC) 331 Ar(20ºC) 343 Água (25ºC) 1393 Água do mar (25ºC) 1533 Ferro (25ºC) 5130

5 Os sons que ouvimos

6 Propriedades do som: Altura Permite distinguir sons graves (baixos) de agudos (altos), depende principalmente da frequência da onda sonora. É a altura do som que nos permite detectar as diferentes notas emitidas por um instrumento musical.

$som fraco, sejam eles altos ou baixos.$ Depende da amplitude do sinal.

7 Intensidade Permite distinguir um som forte de um som fraco, sejam eles altos ou baixos. Depende da amplitude do sinal. Ex: Quando rodamos o botão do volume de um rádio estamos a modificar a intensidade do som.

8 O nível sonoro de algumas situações no quotidiano

9 Timbre É a propriedade pela qual se conseguem distinguir dois sons com a mesma altura e igual intensidade, mas emitidos por fontes sonoras diferentes, por exemplo, uma mesma nota tocada por um piano ou por um violino causam sensações diferentes. Depende da forma da onda sonora. O timbre resulta da combinação do som fundamental e dos sons harmónico. O que é isto do som fundamental?

10 Por exemplo: O diapasão utiliza-se na afinação dos instrumentos musicais, porque emite um som com uma única frequência: a fundamental. Um som puro, cuja frequência seja um múltiplo inteiro de uma dada frequência, designa-se por harmónico. Som fundamental 2ºharmónico 3ºharmónico Os sons musicais, como sucede com os emitidos pelas cordas de um violino, são combinações de sons harmónicos, cujas frequências são múltiplos da frequência do som fundamental.

11 Sons Complexos Combinações do mesmo som fundamental ( a vermelho) e dois primeiros harmónicos, todos com amplitudes diferentes. O som resultante (a preto) é diferente do lado esquerdo e do lado direito. Repare-se que o som resultante é uma onda periódica com o mesmo comprimento de onda que o som fundamental.

12 Sobreposição de ondas: Quando duas ondas que se sobrepõem têm a mesma frequência, a sobreposição chama-se interferência. Interferência construtiva Interferência destrutiva

13 Este fenómeno tem uma consequência prática muito familiar. Ao ouvir uma orquestra, os nossos ouvidos estão imersos numa onda complexa, sobreposição das ondas correspondentes aos sinais sonoros emitidos por cada um dos instrumentos. Porém, com um pouco de experiência, não é difícil distinguir o som de cada um dos instrumentos: o ouvido e o cérebro actuam em conjunto, filtrando a onda típica de cada instrumento. Isto só é possível por cada onda permanecer inalterada na presença das outras.

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