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.

 

Como se produz o 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                 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 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.         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:   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)