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Física - Prof. Sergio
C.E.Antonio Dias Lima
O SOM
Onda Mecânica
F
Não se propaga no vácuo.
E
Qualidades do SOM
TIMBRE
INTENSIDADE
ALTURA
Altura
Depende apenas da frequência do SOM.
Altura - diferencia
D
sons grave (baixa frequência)
sons agudos (alta frequência)
C
Harmônico - Som Fundamental
Intervalo entre dois sons de frequências: f1 e f2
O som de frequência mais alta é denominado HARMÔNICO do som de frequência mais baixa (som fundamental)
B
Intensidade
É a qualidade que nos permite diferenciar os sons fortes e fracos
A intensidade I de uma onda é o quociente, entre a energia E que atravessa uma superfície perpendicular à direção de propagação e, a área A da superfície na unidade de tempo.
DEFINIÇÃO:
E a quantidade de energia sonora que atravessa a unidade de área de uma superfície disposta perpendicularmente a direção de propagação, na unidade de tempo.
A unidade de potencia no SI é watt(w).
A unidade de Intensidade é w/m².
- Considerando Io a menor intensidade física do som audível (10-¹² W/m²) e I a intensidade física do som que se quer medir, defini-se intensidade auditiva ou nível sonoro a seguinte relação:
Exemplo
A
Um som é emitido com intensidade física de 10(-5)W/m². O nível sonoro corresponde, em decibéis, é de:
Io = 10-¹² w/m²
a) 70
b) 60
c) 50
d) 40
e) 30
Intervalo de Frequências
A
Níveis de Intensidade
A
TIMBRE
Permite identificar SONS de mesma ALTURA e mesma INTENSIDADE.
A
Conhecido como documento de identidade
dos instrumentos musicais.
Reflexão do SOM
A
PERSISTENCIA AUDITIVA
Persistencia
Tempo em que ocorre o amortecimento total do SOM
Em média 0,10 segundos
REVERBERAÇÃO
Reverberação
O SOM emitido pela fonte e o som refletido chegam num tempo menor ou igual a 0,10 segundos.
Há um prolongamento do SOM
ECO
Exemplo: Determine a menor distancia para que uma pessoa ouça o ECO de sua
voz. Considere Vsom = 340m/s
Quando o SOM refletido chega a 0,10 segundos ou maior que 0,10 segundos, do SOM emitido.
RESSONâNCIA
A
Quando a frequência de oscilação de uma FONTE coincide com a frequência natural de oscilação de um corpo na sua vizinhança, a amplitude de oscilação deste atinge valores elevados, pois a fonte cede energia progressivamente ao corpo.
Esse fenômeno é denominado ressonância.
Ponte Tacoma Narrows
Um caso muito famoso deste fenômeno foi o rompimento da ponte Tacoma Narrows, nos Estados Unidos, em 7 de novembro de 1940. Em um determinado momento o vento começou soprar
com frequência igual à natural de oscilação da ponte, fazendo com que esta começasse a aumentar a amplitude de suas vibrações até que sua estrutura não pudesse mais suportar, fazendo com que ela rompesse.
Efeito Doppler
Considere um observador parado numa estação quando um trem passa apitando.
A altura sonora (frequência) do apito é maior quando o trem se aproxima e menor quando o trem se afasta.
Esse Fenômeno é denominado efeito Doppler.
A
Relação entre as frequencias
frequência aparente f’ do som que atinge o observador e a frequência natural
f do som emitido pela fonte:
Equação
Definições
V é a velocidade do som
vf é a velocidade da fonte
vo é a velocidade do observador
O sinal que precede vf ou vo é definido em
relação a um eixo orientado do observador para a fonte
Definiçoes 1
O sinal que precede vf ou vo é definido em relação a um eixo orientado do observador para a fonte:
Definiçoes 2
De acordo com a figura, quando o
observador se aproxima da fonte o sinal de vo é
positivo e se a fonte aproxima-se do observador vf é
negativo. Caso contrário, os sinais se invertem.
Observe a figura.
O que podemos concluir?