ACÚSTICA

O QUE É SOM? Onda mecânica longitudinal (propaga-se em meios materiais).

Velocidade do som Vsólido > Vlíquido Vgasoso >

VELOCIDADE DO SOM NO AR 340 m/s a 20º 330 m/s a 0ºC

FREQÜÊNCIA AUDÍVEL Infra-som audível Ultra-som 20.000 Hz 20 Hz

QUALIDADES FISIOLÓGICAS DO SOM

ALTURA: Diferencia sons graves (baixo) de sons agudos (alto). Está relacionado a freqüência da onda grave agudo

Está relacionado a Amplitude da onda INTENSIDADE (VOLUME): Diferencia sons fortes de sons fracos. Está relacionado a Amplitude da onda Forte Fraco

Esta relacionado com a forma da onda. TIMBRE: Diferencia sons de mesma altura, mesma intensidade tocados em instrumentos diferentes. Esta relacionado com a forma da onda.

LIMIAR DE AUDIÇÃO: I0 = 10-12 W/m2 NIVEL SONORO: É a relação entre a intensidade do som ouvido pela intensidade mínima. LIMIAR DE AUDIÇÃO: I0 = 10-12 W/m2

EXEMPLO: Um som possui intensidade de 10-7 W/m2 EXEMPLO: Um som possui intensidade de 10-7 W/m2. Calcule o nível sonoro, em dB.

FENÔMENOS ACÚSTICOS

ECO: É a reflexão do som

X

No ar a distância mínima para ocorrer eco é em torno de 17 m, pois: Como D = 2.X e o tempo mínimo é de 0,1 s.

f` freqüência aparente (percebida pelo ouvinte) f freqüência real da fonte

2. Cordas Vibrantes As cordas vibrantes são fios flexíveis e tracionados nos seus extremos. São utilizados nos instrumentos musicais de corda como a guitarra, o violino, o violão e o piano.

Velocidade e tração na corda

Harmônicos nas cordas Primeiro Harmônico ou Freqüência Fundamental formam-se, na corda, um fuso com 2 nós.

Harmônicos nas cordas Segundo Harmônico formam-se, na corda, dois fusos com 3 nós.

Harmônicos nas cordas Terceiro Harmônico forma-se, na corda, três fusos com 4 nós.

Harmônicos nas cordas Harmônico n forma-se, na corda, n fusos com (n+1) nós.

3. Tubos Sonoros

3.1. Tubos Abertos

3.1. Tubos Abertos

Tubos Abertos para harmônico n

3.2. Tubos Fechados PRIMEIRO HARMÔNICO SEGUNDO HARMÔNICO

3.2. Tubos Fechados QUINTO HARMÔNICO SÉTIMO HARMÔNICO

Tubos fechados para harmônico n Sendo n um número ímpar.

OBSERVAÇÕES IMPORTANTES: - As ondas sonoras se propagam pelo ar através de sucessivas compressões e descompressões. O ar é um meio elástico que permite as chamadas ondas de pressão. - Muitos animais, como o cão, o gato, o morcego, cavalos, baleias e golfinhos ouvem ultra-sons de freqüências elevadíssimas, inaudíveis para os seres humanos. - O tempo mínimo de percepção de dois sons diferentes nos seres humanos é de 0,1 s. Menos do que isso, percebemos sons iguais. - A distância mínima de um obstáculo para que o som refletido por ele provoque eco é de 17 m.

FENÔMENOS ACÚSTICOS: ECO REFLEXÃO SONORA REVERBERAÇÃO RESSONÂNCIA O som refletido retorna após a extinção total do som original. Ouve-se uma repetição do som emitido. REFLEXÃO SONORA REVERBERAÇÃO O som refletido retorna antes da extinção total do som original. Ocorre uma superposição de sons. Fenômeno através do qual uma fonte sonora atinge a freqüência de vibração de um outro corpo, fazendo-o vibrar RESSONÂNCIA

Princípio da Superposição Quando duas ou mais ondas se propagam, simultaneamente, num mesmo meio, diz-se que há uma superposição de ondas. Como exemplo, considere duas ondas propagando-se conforme indicam as figuras: Supondo que atinjam o ponto P no mesmo instante, elas causarão nesse ponto uma perturbação que é igual à soma das perturbações que cada onda causaria se o tivesse atingido individualmente, ou seja, a onda resultante é igual à soma algébrica das ondas que cada uma produziria individualmente no ponto P, no instante considerado.

Após a superposição, as ondas continuam a se propagar com as mesmas características que tinham antes. Os efeitos são subtraídos (soma algébrica), podendo-se anular no caso de duas propagações com deslocamento invertido.

Ondas Estacionárias São ondas resultantes da superposição de duas ondas de mesma freqüência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onda, mesma direção e sentidos opostos. Pode-se obter uma onda estacionária através de uma corda fixa numa das extremidades. Com uma fonte faz-se a outra extremidade vibrar com movimentos verticais periódicos, produzindo-se perturbações regulares que se propagam pela corda.

Dessa forma, as perturbações se superpõem às outras que estão chegando à parede, originando o fenômeno das ondas estacionárias. Uma onda estacionária se caracteriza pela amplitude variável de ponto para ponto, isto é, há pontos da corda que não se movimentam (amplitude nula), chamados nós (ou nodos), e pontos que vibram com amplitude máxima, chamados ventres. É evidente que, entre nós, os pontos da corda vibram com a mesma freqüência, mas com amplitudes diferentes.