Ondas Sonoras As ondas sonoras são mecânicas, longitudinal e se propagam em sólidos líquidos e gases. Exemplos: As ondas sísmicas utilizadas pelos exploradores.

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1 Ondas Sonoras As ondas sonoras são mecânicas, longitudinal e se propagam em sólidos líquidos e gases. Exemplos: As ondas sísmicas utilizadas pelos exploradores de petróleo. As ondas sonoras geradas por um sistema de sonar se propagam no mar. Uma orquestra cria ondas sonoras que se propagam no ar.

2 Propriedades Físicas do Som O som é um fenômeno vibratório resultante de variações da pressão no ar. Essas variações de pressão se dão em torno da pressão atmosférica e se propagam longitudinalmente, à velocidade de 344 m/s para 20 º C.

3 Propriedades Físicas do Som

4 Qualquer fenômeno capaz de causar ondas de pressão no ar é considerado uma fonte sonora. Pode ser um corpo sólido em vibração, uma explosão, um vazamento de gás a alta pressão, etc.

5 O nosso ouvido é capaz de captar sons de 20 a 20.000 Hz. Esta faixa de freqüências entre 20 e 20kHz é definida como faixa audível de frequências ou banda audível. Os sons com menos de 20 Hz são chamados de infrassons e os sons com mais de 20.000 Hz são chamados de ultrassons.

6 Faixa ou banda audível Hz Infra-sons 2020.000 Ultra-sons SOM

7 Propriedades Físicas do Som - Frequência Faixa ou banda audível Hz 20 20k 10100100010000 Sons graves 5004k Médios Agudos

8 AnimalLimite inferior Limite superior Gatos10 Hz60 kHz Cães15 Hz50 kHz Morcegos10 kHz120 kHz Golfinhos10 kHz240 kHz

9 Velocidade A velocidade das ondas mecânicas depende das propriedades do meio, esta é uma propriedade geral do movimento ondulatório. A velocidade de todas as ondas mecânicas obedece a seguinte lei:

10 A fórmula para velocidade de propagação do som através de um fluido é: Onde B é o módulo de compressão volumétrica (para sólidos Módulo de Young) e quantifica a habilidade de compressão do meio: Meios com maior B alteram seu volume mais do que os fluidos com menor B, sob mesma variação da pressão

11 p: pressão do ar não perturbado. p+ Δp: pressão no interior do pulso. A massa do elemento:

12 (I)

13 (II) Substituindo II em I:

14

15 Onde s m é o deslocamento máximo.

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17 Intensidade A intensidade do som é a quantidade de energia contida no movimento vibratório. Essa intensidade se traduz com uma maior ou menor amplitude na vibração ou na onda sonora. A intensidade de um som pode ser medida pelo parâmetro: energia contida no movimento vibratório (W/m 2 )

18 Propriedades Físicas do Som - Intensidade 1 m 2 SOM

19 Intensidade sonora é a quantidade de potência sonora ou pressão sonora que passa pela área de 1 m2.m2. Portanto, a unidade de Intensidade Sonora é W/m 2

20 Propriedades Físicas do Som - Intensidade 10 -12 W/m 2 10 -10 10 -8 10 -6 10 - 4 10 - 2 10 0 10 2 Relações 1 10 2 10 4 10 6 10 8 10 10 12 10 14 Bel 0 2 4 6 8 10 12 14 decibel 0 20 40 60 80 100 120 140 Limiar de audibilidade ÷ 10 -12 logx 10

21 Portanto, o número de decibels (dB) nada mais é que aquele expoente da relação das intensidades físicas, multiplicado por 10 A intensidade sonora medida em decibels é definida como Nível de Intensidade Sonora (NIS) Intensidade Sonora : W/m 2 Nível de Intensidade Sonora - NIS : decibels (dB) O decibel não é uma unidade de medida, apenas uma escala.

22 Matematicamente podemos escrever I I 0 log 10. =NIS [dB] W/m 2 10 -12 W/m 2

23 Faixa de Conversação dB 00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Barulho das folhas na brisa Ruído em um estúdio de rádio Quarto de dormir à noite Ruído em uma biblioteca Som em uma sala de estar Escritório Voz humana (normal) Voz humana (alta) Ruído do tráfego urbano Ruído do metrô Oficina Mecânica Serra circular Buzina de automóvel Trovão forte Martelete pneumático Avião a jato na pista Limite do desconforto Limite da dor Limite da percepção 150

24 Timbre Se nós tocarmos a mesma nota (mesma frequência) com a mesma intensidade, em um piano e em um violino, notamos claramente a diferença. Em linguagem comum, dizemos que os seus timbres são diferentes. Portanto, o timbre nos permite reconhecer a fonte geradora do som. Tecnicamente, o timbre é a forma de onda da vibração sonora