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ONDAS SONORAS São ondas longitudinais as partículas do meio realizam deslocamentos paralelos ao sentido do movimento da onda.

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1 ONDAS SONORAS São ondas longitudinais as partículas do meio realizam deslocamentos paralelos ao sentido do movimento da onda. As ondas sonoras no ar são os exemplos mais importantes de ondas longitudinais PulsoOnda longitudinal A onda sonora pode ser considerada uma onda deslocamento ou uma onda de pressão A vibração provoca uma série periódica de sucessivas compressões e rarefacções 1

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4 São essas variações de pressão numa onda sonora que resultam numa força que provocam uma força oscilando no tímpano, levando a sensação de audição Ouvido externo - Ouvido médio - Ouvido interno 1) Canal auditivo 2) Tímpano 3) Martelo 4) Bigorna 5) Estribo 6) Janela oval 7) Tromba de Eustáquio 8) Cóclea 9) Nervo auditivo 4

5 ESPECTRO SONORO 5

6 6 INTENSIDADE E NÍVEL SONORO Para medirmos o nível de intensidade sonora usamos uma escala logarítmica chamada de decibel, dB o decibel (dB), que corresponde a um décimo de bel (B) onde é a intensidade do som no limiar da audibilidade ( o som audível mais baixo): A equação para decibel é dada por : A intensidade do som, I está relacionada com a energia transportada pela onda sonora indica o fluxo da potência acústica sobre uma dada área No SI, a unidade para a medida de I é dada por :(watt por metro quadrado) valor de referencia Esta a unidade é definida em termos de uma escala logarítimica, porque a intensidade absoluta dos sons varia numa escala muito grande.

7 7 FonteI/IodBDescrição Respiração normal10 0 0Limite de audição Biblioteca Muito silencioso Conversação normal Calmo Camião pesado Exposição prolongada provoca danos no ouvido Concerto rock (a 2 m) Limite de dor Jacto na descolagem Motor de foguetão NÍVEIS SONOROS DE ALGUMAS FONTES

8 8 Reverberação Eco

9 O som propaga-se em diversos meios sólidos, líquidos ou gasosos, mas a sua velocidade de propagação varia de meio para meio e até com a temperatura A velocidade de uma onda sonora no ar para temperaturas em torno da temperatura ambiente Velocidade de propagação do som: no ar é de 340 m/s (à temperatura ambiente) na água é de m/s no granito é de m/s. 9

10 10 EFEITO DOPPLER Emissor e receptor de ondas sonoras imóveis frequência f do receptor = frequência f do emissor Quando um veículo tem a sirene ligada durante o seu deslocamento numa estrada, a frequência do som que se ouve por um observador parado é mais elevada quando o veículo se aproxima do que quando o veículo se afasta efeito Doppler f frequência aparente f frequência real v velocidade do som velocidade da fonte

11 EFEITO DOPPLER quando o observador (ou o detector) se aproxima ou se afasta da fonte emissora que está parada Quando o detector e o emissor estiverem em movimento Em a e b o detector se aproxima da fonte Quando o detector se afasta da fonte 11

12 ONDAS DE CHOQUE Na equaçãoquando 12

13 Ao voar, a uma velocidade supersónica, um avião cria, no seu rasto, um fenómeno chamado «estampido sónico»? Ou seja, um barulho parecido com o ribombar de um trovão No momento em que um avião atravessa a barreira do som, forma-se uma enorme nuvem à sua volta. A grande variação de pressão na onda de choque faz com que a água presente no ar se condense sob a forma de gotículas. Chama-se "cone de Mach". VELOCIDADE SUPERSÓNICA Se o avião voar bem baixo, o barulho pode até partir os vidros das janelas das habitações! No entanto, ao contrário do que se possa pensar, quando um avião ultrapassa a velocidade supersónica, o voo passa a ser suave, porque se passa a voar mais rápido do que as ondas de pressão 13

14 PRINCÍPIO DA SOBREPOSIÇÃO Dois pulsos ondulatórios, vindo de direcções opostas, que se propagam numa corda esticada e se combinam num dado ponto. O deslocamento resultante é a soma dos deslocamentos individuais. A sobreposição de ondas não afecta de nenhum modo a progressão de cada uma 14

15 INTERFERÊNCIA CONSTRUTIVA E INTERFERÊNCIA DESTRUTIVA nodo antinodo ondas estacionárias Ondas que se propagam na mesma direcção Para duas ondas com a mesma amplitude e a mesma frequência angular Ondas que se propagam em direcções opostas Interferência construtiva As cristas das ondas individuais ocorrem nas mesmas posições Interferência destrutiva O máximo de uma onda coincide com o mínimo da outra 15

16 ONDAS ESTACIONÁRIAS matematicamente esta equação se parece mais como um oscilador harmónico simples do que com o movimento ondulatório para ondas progressivas é um padrão de oscilação que resulta de duas ondas que se propagam em sentidos opostos amplitude A amplitude máxima do MHS tem valor 2A amplitude da onda estacionária Cada partícula oscila com frequência A amplitude máxima ocorre quando como as posições de máxima amplitude (antinodos) são 16 onde A amplitude mínima ocorre quando onde Da mesma forma as posições de mínima amplitude (nodos) são

17 17 V V V V Onda estacionária Onda incidente Onda reflectida ONDAS ESTACIONÁRIAS EM CORDAS Uma corda é esticada entre dois suportes rígidos

18 No geral temos e onde ONDAS ESTACIONÁRIAS EM CORDAS Numa corda presa por ambas as extremidades para certas frequências formam-se ondas estacionárias transversais Modo fundamental ou primeiro harmónico Segundo harmónico Terceiro harmónico A corda tem vários padrões naturais de vibração modos normais 18


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