domingo, 30 de março de 2014

Som.

O SOM

 
 
 
 
   Os sons que conseguimos distinguir no nosso dia a dia podem ser muito diferentes uns dos outros. Conseguimos distinguir sons tão distintos como os sons musicais provenientes de diversos instrumentos, a fala ou o canto, e um conjunto diversificado de ruídos como as explosões, o bater do martelo, o ranger de uma porta ou até uma pedra caindo dentro de água.
 
   Com os nossos orgãos da fala, tanto podemos produzir sons, como ruídos, e à medida que vamos crescendo, vamos aprendendo a controlar melhor a nossa capacidade de produzir sons e ruídos. Para isso recorremos às cordas vocais, que vibram e transmitem essa vibração ao ar. Com a nossa boca conseguimos controlar a saída do ar e assim enriquecer a diversidade de sons que podemos articular.
 
   Normalmente os sons produzidos pelos homens têm uma frequência menor do que os sons produzidos pelas mulheres (são sons mais graves), isto porque as cordas vocais dos homens são maiores do que as das mulheres.
Os sons fazem parte do nosso dia-a-dia

 
Como se produz o som ?

 
Figura esquemática que mostra como se produz e propaga um som.
 
 
 
   O Som é o resultado de uma vibração, que se transmite ao meio de propagação, provocando zonas de maior compressão de partícula e zonas de menor compressão (zonas de rarefação) de partículas, originando uma onda sonora. O silêncio será pois a ausência de qualquer som.
   O Homem consegue produzir sons, fazendo vibrar as suas cordas vocais.
 
 
Como se propaga o som ?

Para que esta propagação ocorra, é necessário que aconteçam compressões e rarefações em propagação do meio. Estas ondas se propagam de forma longitudinal.
Quando passa, a onda sonora não arrasta as partículas de ar, por exemplo, apenas faz com que estas vibrem em torno de sua posição de equilíbrio.
Como as ondas sonoras devem ser periódicas, é válida a relação da velocidade de propagação:
A audição humana considerada normal consegue captar freqüências de onda sonoras que variam entre aproximadamente 20Hz e 20000Hz. São denominadas ondas de infra-som, as ondas que tem freqüência menor que 20Hz, e ultra-som as que possuem freqüência acima de 20000Hz.
De maneira que:
A velocidade do som na água é aproximadamente igual a 1450m/s e no ar, à 20°C é 343m/s.
A propagação do som em meios gasosos depende fortemente da temperatura do gás, é possível inclusive demonstrar experimentalmente que a velocidade do som em gases é dada por:
Onde:
k=constante que depende da natureza do gás;
T=temperatura absoluta do gás (em kelvin).


O que são ondas ?

 
 
   Em física, uma onda é uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. A oscilação espacial é caracterizada pelo comprimento de onda e o tempo decorrido para uma oscilação é medido pelo período da onda, que é o inverso da sua frequência. Estas duas grandezas estão relacionadas pela velocidade de propagação da onda.
 
   Fisicamente, uma onda é um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido ou gasoso). Segundo alguns estudiosos e até agora observado, nada impede que uma onda magnética se propague no vácuo ou através da matéria, como é o caso das ondas eletromagnéticas no vácuo ou dos neutrinos através da matéria, onde as partículas do meio oscilam à volta de um ponto médio mas não se deslocam.
 
   Podemos então dividir as ondas em dois tipos:
  • Ondas mecânicas 
  • Ondas eletromagnéticas
     
 
 
 
 
 
O movimento de uma onda pode ser um movimento harmónico simples
Figura 1 
As ondas podem ser classificadas como um movimento harmónico simples 
 
 
No que respeita às ondas mecânicas, dizemos então que elas podem ser:
  • Ondas longitudinais - são aquelas em que a vibração ocorre na mesma direção do movimento; um exemplo são as ondas sonoras. Na figura ao lado podes observar que a vibração provocada pela mão, tem a mesma direção da onda (São ambas horizontais).
  • Ondas transversais - são aquelas em que a vibração é perpendicular à direção de propagação da onda; exemplos incluem ondas numa corda e ondas eletromagnéticas. Na figura ao lado, observas um exemplo onde a vibração provocada é na direção vertical (para cima e para baixo) e a corda desloca-se na horizontal (da esquerda para a direita).

As ondas sonoras são ondas mecânicas do tipo longitudinal.
 
As ondas luminosas são ondas eletromagnéticas.
 
 
 
Quais são as características das ondas ?

As ondas podem ser classificadas em ondas transversais e ondas longitudinais
 
As ondas podem ser classificadas em
 ondas transversais e longitudinais
 
   As ondas podem ser caracterizadas por:
  • Comprimento de onda
  • Frequência
  • Amplitude
  • Período
  • Velocidade de propagação
 
Comprimento de onda

 
 
 
 
   O comprimento de onda (l) representa a distância que separa dois pontos consecutivos que se encontram na mesma posição de vibração. Na figura apresentam-se dois exemplos: a distância que vai de uma crista (ponto mais alto da onda) à outra e a distância que vai de um ventre (a posição mais baixa da onda) ao outro.
 
 
Amplitude

 
 
 
 
   A amplitude (A) representa o máximo afastamento, durante a oscilação, em relação à posição de equilíbrio. Na figura ao lado, a posição de equilíbrio está representada pela linha tracejada.
 
 
 
Caradterísticas das ondas - Comprimento de onda e Amplitude
 
Amplitude e comprimento de onda
 
 
Frequência

 
 
 
 
   A frequência (f) de uma onda representa o número de oscilações executadas pela fonte que produz a onda, em cada segundo. Na figura ao lado podem ser observados dois exemplos. Na onda em cima, são realizados três ciclos (a onda repete-se três vezes) durante um segundo. Assim sendo, a frequência é de 3 Hz (Hertz). No caso a seguir, a frequência apresenta um valor de 10 Hz, pois durante um segundo, existem dez ciclos iguais.
 
 
Período

 
 
 
 
   O período (T) representa o intervalo de tempo correspondente a uma oscilação completa da fonte que produz a onda. Na figura apresentada ao lado, corresponde a um ciclo completo. Na onda em cima, o tempo que leva a completar um ciclo é de 1/3 s, pois completam-se 3 ciclos em cada segundo. O período pode assim calcular-se a partir da frequência, usando a expressão:
 
A frequência de uma onda representa o número de ciclos que se repetem por cada segundo.
Frequência de uma onda.
 
Velocidade de propagação da onda

 
   A velocidade de propagação de uma onda é a rapidez com que a onda se propaga em determinado meio. Depende da distância percorrida pela onda e também do intervalo de tempo gasto para percorrer essa distância.
   Para calcular a velocidade de propagação de uma onda, pode utilizar-se a expressão seguinte:
Sendo:
c = velocidade de propagação (m/s)
l= comprimento de onda (m)
u = frequência (Hz)

 

sábado, 15 de março de 2014

Energia.

Olá pessoal! Hoje estou aqui para falar-vos sobre a Energia.

Energia

A energia é tudo o que produz ou pode produzir acção, podendo por isso tomar as mais variadas formas: Energia mecânica, calorífica, gravítica, eléctrica, química, magnética, radiante ,nuclear, etc. É tudo energias.
A energia não se cria nem se destrói, apenas se transforma, da qual o homem pode aproveitar e extrair da natureza e sem a qual não consegue viver. Durante muito tempo só o ouro e as pedras preciosas eram considerados riqueza, hoje são os recursos energéticos que determinam a riqueza dos países, mas o consumo de energias foi tão devastador, que aumentará cerca de 46% até 2010 que levará á sua existência apenas algumas dezenas de anos. Presentemente 85% de energia gasta em todo o mundo provém do petróleo e do carvão.












Formas Fundamentais de energia

Energia cinética

A energia cinética é a energia que está associada aos movimentos dos corpos. Por exemplo um automóvel ou as pessoas possuem energia cinética quando se movimentam. A energia eólica ou a hídrica está associadas ao movimento do vento ou água respectivamente, enquanto a energia térmica está associada à agitação das partículas. A energia cinética depende da massa (m) do corpo e da velocidade (V) a que o corpo se desloca, podendo ser calculada com a seguinte expressão: Com esta expressão podemos concluir que a energia cinética que um corpo possui é tanto maior quanto maior for a sua massa e a velocidade a que esse corpo se desloca.


Energia potencial


A energia potencial é a energia que se encontra armazenada nos corpos. A energia armazenada nos alimentos e nas botijas de gás denomina-se de energia potencial química. Também o combustível de um automóvel tem energia armazenada sob a forma de energia potencial química. Um elástico esticado possui armazenada energia potencial elástica. Qualquer corpo que se encontre afastado da superfície terrestre possui energia potencial gravítica (Epg). Par uma altura de 0 metros admite-se que a energia potencial gravítica é nula. Na Terra esta energia depende da massa (m) e da altura (h) do corpo a que este se encontra da superfície da Terra. Pode-se calcular a energia Potencial gravítica através da seguinte expressão:

Epg = 10 x m x h
 Fontes de Energia
Há dois tipos de fontes de Energia:
* fontes renováveis ou alternativas;
* fontes não renováveis, fósseis ou convencionais.



Fontes renováveis
Fontes de energia inesgotáveis ou que podem ser repostas a curto ou médio prazo, espontaneamente ou por intervenção humana.
Estas fontes encontram-se já em difusão em todo o mundo e a sua importância tem vindo a aumentar ao longo dos anos representando uma parte considerável da produção de energia mundial.
fontes de energia renováveis
Fontes de energia não renováveis
Actualmente, a procura de energia assenta fundamentalmente nas fontes de energia não renováveis, as quais têm tecnologia difundida, mas possuem um elevado impacte ambiental.
Importa inverter esta tendência, tornando o seu consumo mais eficiente e substituindo-o gradualmente por energias renováveis limpas.
fontes de energia não renováveis

Mas antes de se transformar em calor, frio, movimento ou luz, a energia sofre um percurso mais ou menos longo de transformação, durante o qual uma parte é desperdiçada e a outra, que chega ao consumidor, nem sempre é devidamente aproveitada.
ciclo de energia

Espero que tenhas aprendido alguma coisa ;) Até a Proxima.