Hoje é dia de rock bebê! Literalmente, hoje é o dia do rock e nada melhor que aproveitar esse dia para fazer um estudo temático e entender tudo sobre ondas sonoras e a física do som. Vem conferir esse guia e let’s rock!
O som é uma onda que se propaga pelo ar através da vibração das suas moléculas. Os sons são percebidos por nós quando eles incidem sobre o nosso aparelho auditivo, que são traduzidos em estímulos elétricos e direcionados ao nosso cérebro, que os interpreta.
Nós seres humanos somos capazes de escutar uma faixa especifica de frequência sonora, que é chamada de espectro audível e se estendem entre 20 Hz e 20.000 Hz, qualquer tipo de som menor que essa faixa é considerado infrassom e qualquer um maior é considerado ultrassom.
Características do som
Existem algumas características que podem diferenciar esses sons, são elas altura, intensidade e timbre.
- Altura: A altura do som diz respeito à sua frequência. Sons altos são aqueles que apresentam grandes frequências, também chamados de sons agudos. Os sons baixos, por sua vez, são aqueles que apresentam baixas frequências, tratando-se, portanto, de sons graves.
- Intensidade: A intensidade do som diz respeito à quantidade de energia que a onda sonora transmite. Essa intensidade está relacionada à amplitude da onda sonora: quanto maior a sua amplitude, maior será sua intensidade. Essa propriedade do som é medida em decibels: sons intensos são chamados de sons fortes, enquanto os sons de baixa intensidade são chamados de sons fracos.
- Timbre: O timbre do som é o que nos permite distinguir a natureza de sua fonte. Ao ouvirmos dois sons de mesma frequência e intensidade, mas que foram produzidos por instrumentos diferentes, podemos facilmente diferenciá-los. O timbre é o modo de vibração da onda sonora, e cada fonte sonora possui o seu timbre característico
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Ondas sonoras e som
O som é uma onda longitudinal, já que ele propaga-se na mesma direção da vibração responsável por produzi-lo. Além disso, o som é uma onda mecânica, pois só é capaz de propagar-se em meios físicos como ar, água, metal etc. Sendo uma onda, o som apresenta propriedades, como velocidade de propagação, comprimento de onda, frequência e amplitude:
- velocidade (v) do som depende do meio no qual ele é propagado, meios físicos de maior elasticidade tendem a propagar o som com mais facilidade, em razão da proximidade entre as suas moléculas. Para comparação, enquanto o som propaga-se no ar a uma velocidade próxima de 340 m/s, sua velocidade de propagação pode superar 5000 m/s, quando ele é propagado em uma barra de ferro.
- A frequência (f) de uma onda sonora é medida em Hz, essa frequência define a sua altura, isto é, quanto maior é a frequência do som, mais agudo, ou alto, esse som é. Ao contrário, sons de baixas frequências são chamados de sons graves, ou baixos. Os seres humanos são capazes de perceber somente sons entre 20 Hz e 20.000 Hz.
- O comprimento de onda (λ) do som é o espaço necessário para que a onda sonora produza uma oscilação completa, também pode ser entendido como a distância entre duas cristas ou dois vales de uma onda. Metade de um comprimento de onda é o equivalente à distância entre uma crista e um vale.
- A amplitude da onda sonora define a sua intensidade, ou a quantidade de energia que essa onda carrega consigo, que também pode ser entendida como o “volume do som”.
Formulas essenciais
Para calcular a velocidade do som, é usada a seguinte fórmula:
A velocidade do som pode ainda ser encontrada usando-se a equação fundamental das ondas:
A tabela abaixo apresenta a velocidade de propagação do som em alguns meios conhecidos, confira:
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