Ondas sonoras.

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1 Ondas sonoras

2 Classificação ONDA SONORA: 1- Onda mecânica, 2- Longitudinal e,
3- Tridimensional.

3 Classificação a) Quanto a direção de vibração
Ondas Transversais: A direção de vibração (deslocamento dos átomos ou moléculas) é perpendicular a direção de propagação. vibração propagação Ondas Longitudinais: A direção de vibração é a mesma direção de propagação.

4 b) Quanto a natureza de vibração
Ondas Mecânicas: Originária da deformação de um meio material. As Partículas materiais vibram. As ondas mecânicas precisam de um meio Material para se propagar. EX: ondas em cordas, terremotos, mar, som Ondas eletromagnéticas: Ondas compostas de campos elétricos e magnéticos oscilantes. Não necessita de um meio material para se Propagar.

5 c) Quanto aos graus de liberdade
Unidimensional: A propagação da onda ocorre em uma direção - Bidimensional: A Propagação da onda ocorre em duas dimensões, ou seja, numa superfície -Tridimensional: A Propagação da onda ocorre em três dimensões, ou seja, no espaço 3D. ecolocalização

6 O que são ondas sonoras Chamamos de som as ondas mecânicas longitudinais que sensibilizam nossa audição. A sensibilidade do ouvido humano varia de pessoa para pessoa e na mesma pessoa varia com a idade. Os parâmetros médios adotados são de 20Hz como frequência mínima e 20 kHz como frequência máxima. Abaixo de 20 Hz, as vibrações são chamadas de infra-som e acima de 20000Hz, de ultra-som.

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8 Alguns conceitos importantes
- Amplitude da onda (A): É o máximo deslocamento em relação a posição de equilíbrio Frequência (f): É o número de oscilações executadas num determinado tempo. É dado em Hertz (1/s). Período (T): corresponde ao tempo necessário para a onda dar uma oscilação completa. T = 1/f. Comprimento de onda (λ): Corresponde a uma oscilação completa, ou seja, é a menor distância entre dois pontos da onda que se repetem.

9 A velocidade (V) de uma onda pode ser calculada como sendo a distância (d)
que ela se propaga num determinado tempo (t), ou seja: Se a distância corresponde a um comprimento de onda (λ), o tempo necessário para percorrer este comprimento de onda será o período (T), de forma que a equação acima fique: E como f = 1/T, temos:

10 Aviões supersônicos: possuem velocidade maior que o som no ar.
VELOCIDADE DO SOM A velocidade do som depende das condições do meio em que ele se propaga. Meio Temperatura V (m/s) Ar 20º C 340 Água 0º C 1500 Ferro 0º C 4480 Vsólidos > Vlíquidos > Vgases Aviões supersônicos: possuem velocidade maior que o som no ar.

11 O som é produzido por objetos quando estes são colocados em vibração
O som é produzido por objetos quando estes são colocados em vibração. Essa vibração se transfere no ar de molécula para molécula até alcançar nossos ouvidos. As qualidades fisiológicas são as três qualidades diversas que o ouvido humano normal é capaz de distinguir que são: altura, intensidade, timbre. A altura de um som depende apenas de sua freqüência.

12 Potência da fonte (Watts)
SILÊNCIO ABSOLUTO POLUIÇÃO SONORA SOM FISIOLÓGICO I (W/m2) 10-12 1 Potência da fonte (Watts) Área atravessada pelo som (m2) LIMIAR DE AUDIBILIDADE

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14 INTENSIDADE SONORA SOM FORTE SOM FRACO Intensidade Alta
Baixa Intensidade Onda Sonora com amplitude Alta Onda Sonora com amplitude baixa

15 Exercícios 1- Vamos determinar a intensidade de um ruído na escala de decibéis Considerando o ruído de um discurso, que tem intensidade I = 10-6 W/m2. 2- Consideremos agora o ruído de um avião a jato, que tem intensidade aproximada de I = 1 W/m2.

16 Está relacionado à forma da onda.
Permite distinguir dois sons de mesma altura e mesma intensidade, emitidos por fontes distintas.

17 REFLEXÃO DO SOM Quando as ondas sonoras atingem um obstáculo fixo, como uma parede, elas sofrem reflexão. Persistência auditiva: tempo que leva para deixarmos de perceber um som (0,1s). Eco: ocorre quando a pessoa percebe o som por ela emitido duas vezes distintas. Qual a distância mínima para que ocorra eco?

18 o ultra-som Ultra-som ou ultra-sonografia é uma técnica de geração de imagens que usa ondas sonoras de alta freqüência e seus ecos. A técnica é similar à ecolocalização usada pelos morcegos, baleias e golfinhos, assim como o sonar usado pelos submarinos No ultra-som, ocorrem os seguintes eventos: 1- a máquina de ultra-som transmite pulsos sonoros de alta freqüência (1 a 5 megahertz) para o interior de seu corpo usando uma sonda; 2- as ondas sonoras se deslocam por seu corpo e atingem um limite entre tecidos, por exemplo, entre um fluido e um tecido macio, entre um tecido macio e um osso; 3- parte das ondas sonoras é refletida de volta para a sonda, ao passo que outra parte continua se deslocando até atingir outro limite e ser refletida; 4- as ondas refletidas são captadas pela sonda e retransmitidas para a máquina; 5- a máquina calcula a distância entre a sonda e o tecido ou órgão (os limites) usando a velocidade do som no tecido (1540 m/s) e o tempo de retorno de cada eco, geralmente da ordem de milionésimos de segundo; 6- a máquina exibe as distâncias e as intensidades dos ecos na tela, formando uma imagem bidimensional como a mostrada a seguir;

19 Imagem por ultra-som de um feto em crescimento (aproximadamente 12 semanas de idade) no interior do útero materno. Esta é uma vista lateral do bebê, mostrando, da direita para a esquerda, a cabeça, o pescoço, o torso e as pernas. Em um ultra-som típico, milhões de pulsos e ecos são enviados e recebidos a cada segundo. A sonda pode ser movida ao longo da superfície do corpo e colocada em ângulo para obter diversas vistas.

20 EFEITO DOPPLER Aproximação
É o fenômeno pelo qual um observador percebe uma freqüência diferente daquela emitida por uma fonte, devido ao movimento relativo entre eles. Na medicina, um ecocardiograma utiliza este efeito para medir a direção e velocidade do fluxo sanguíneo ou do tecido cardíaco. Aproximação Som percebido é mais alto (maior frequência). Afastamento Som percebido é mais baixo (menor frequência).

21 EFEITO DOPPLER A frequência aparente (f’) relaciona-se com a frequência real (f) pela relação: Observador Fonte (-) (+) (-) (+)