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Ondas Ondas são perturbações que se propagam em um meio. Na propagação APENAS A ENERGIA É TRANSPORTADA, não havendo transporte de matéria.
As ondas no cotidiano As ondas estão sempre presentes nos mais diversos fenômenos e situações do cotidiano. O som de um violão. A luz. Uma radiografia.
Natureza das Ondas Ondas Mecânicas: Ondas que necessitam de um meio material para se propagarem. Resultam de deformações provocadas em meios elásticos. Transportam apenas energia mecânica. Exemplos: Ondas em cordas, ondas na superfície de um líquido, ondas sonoras, ondas sísmicas, etc.
Natureza das Ondas Ondas Eletromagnéticas:Ondas que NÃOnecessitam de um meio material para se propagarem. Resultam de vibrações de cargas elétricas.
Tipos de Ondas Ondas Unidimensionais: Quando se propagam numa só direção (uma dimensão). Exemplos: ondas em uma corda, som se propagando em uma linha. Ondas Bidimensionais: Quando se propagam ao longo de um plano (duas dimensões). Exemplo: ondas na superfície da água.
Tipos de Ondas Ondas Tridimensionais:Quando se propagam em tosas as direções (três dimensões – 3d). Ex.: Ondas Sísmicas, ondas sonoras (SOM) no ar, etc.
Classificação das Ondas Ondas Transversais: Ondas em que a direção de vibração é PERPENDICULAR à de propagação. Ex.: Ondas em uma corda e ondas eletromagnéticas. Direção de vibração Propagação
Classificação das Ondas Ondas Longitudinais: Ondas em que a direção de vibração é a MESMA que a de propagação. Ex.: Ondas sonoras (Som), onda em uma mola vertical sustentando um peso, etc. Propagação Direção de vibração
Fenômenos ondulatórios Reflexão ondas incidentes obstáculo As ondas que se propagam num meio material "batem" em obstáculos e "voltam" para esse mesmo meio sem sofrer perdas consideráveis de energia. ondas refletidas A’ A
Fenômenos ondulatórios Refração Quando a onda passa de um meio para outro com propriedades distintas, mudando sua velocidade de propagação e mudando seu comprimento de onda, mas mantém constante sua frequência.
Fenômenos ondulatórios Difração Capacidade que as ondas têm de contornar obstáculos que possuem a mesma ordem de grandeza de seu comprimento de onda, modificando sua direção de propagação.
Fenômenos ondulatórios Interferência Quando duas ou mais ondas que se propagam num meio se superpõem, havendo uma “soma” de suas amplitudes.
Velocidade da Onda A velocidade de uma onda é a distância percorrida por uma onda por unidade de tempo.
Som O som é a propagação de uma perturbação num meio mecânico. Obs.: Os sons são ondas mecânicas, longitudinais e tridimensionais.
Para refletir um pouco: As explosões no espaço são sempre mostradas nos cinemas acompanhadas de grandes estrondos. Isso acontece realmente? Ou seja, é possível ouvir o som de uma explosão no espaço? Lembre: Sendo o som uma onda mecânica, ela não pode se propagar no vácuo!
Como o som se propaga O som é produzido por vibraçõestransmitidas para a matéria. Essas vibrações geram regiões de compressão e rarefação das moléculas que se intercalam periodicamente, de acordo com a frequência da fonte que produz as vibrações. Por se tratar de uma onda, o som não é capaz de transportar matéria, como pequenas partículas, mas somente energia.
A Frequência do Som Infrassom: sons com frequências abaixo de 20 Hz. Ultrassom: sons com frequências acima de 20 KHz. Som audível: sons com frequências perceptíveis ao ser humano (20 Hz a 20000Hz). Espectro Sonoro frequência 20 000 20 infrassons Sons audíveis Ultrassons Sons desagradáveis Sons musicais 5 000
A Velocidade do Som A velocidade de propagação das ondas sonoras é independente da fonte sonora, dependendo apenas da natureza do meio material elástico que vibra. Como o som se propaga de molécula para molécula, então, QUANTO MAIOR A DENSIDADE do meio material em que o som se propaga, MAIOR A SUA VELOCIDADE nesse meio, visto que as moléculas estão mais próximas entre si, facilitando a propagação dessa perturbação. Menor velocidade de propagação Maior velocidade de propagação Gasoso Líquido Sólido Densidade Velocidade Vsólido > Vlíquido > Vgasoso
Qualidades do Som Altura do Som Qualidade que permite diferenciar um som agudo (alta frequência) de um som grave (baixa frequência). Obs.1: A altura do som depende apenas da frequência da fonte emissora. Obs.2: As notas musicais possuem alturas sonoras diferentes, isto é, cada nota possui uma frequência característica.
Qualidades do Som Intensidade do Som Qualidade que permite diferenciar um som forte de um som fraco. Obs.: A intensidade do som está relacionada com a energia que a onda transfere e com a amplitude da onda.
Intensidade do Som Maior transporte de energia pela onda Uma onda sonora de maior amplitude. Um som de maior volume Som de maior intensidade
Intensidade do Som Para avaliar e comparar a intensidade desses sons usa-se uma grandeza chamada nível de intensidade sonora, que é medida em decibel (dB), em homenagem a Alexander Graham Bell (1847-1922), inventor do telefone.
Qualidades do Som Timbre do Som Qualidade que permite diferenciar duas ondas sonoras de mesma altura e mesma intensidade, emitidos por fontes distintas. É a “Identidade do som”. Obs.: O timbre está relacionado à forma da onda emitida pelo instrumento. Isso acontece, porque um som é constituído de harmônicos, que são frequências múltiplas da fundamental. O material utilizado no instrumento, sua forma e tamanho alteram essas séries de harmônicos, que por sua vez produz timbres diferentes.
Fenômenos sonoros A reflexão do som pode dar origem ao reforço, à reverberação ou ao eco, dependendo do intervalo de tempo entre a percepção pelo ouvinte do som direto e do som refletido. A ocorrência de um ou de outro desses fenômenos deve-se ao fato de só conseguirmos distinguir dois sons que nos chegam com um intervalo de tempo superior a 0,1 s (um décimo de segundo).
Fenômenos sonoros Reforço: Se o obstáculo que reflete o som estiver muito próximo, o som direto e o som refletido chegam praticamente no mesmo instante. O ouvinte terá então a sensação de um som mais forte. A esse fenômeno se dá o nome de reforço.
Fenômenos sonoros Reverberação: Em grandes salas fechadas, ocorre o encontro do som com as paredes. Esse encontro produz reflexões múltiplas. Se o intervalo entre a percepção do som direto e do som refletido é menor que 0,1 s ocorre o fenômeno da reverberação. Nesse caso o som refletido chega ao sistema auditivo, enquanto a sensação do som direto ainda não se extinguiu. O ouvinte tem a impressão de um prolongamento do som.
Fenômenos sonoros Eco: Ocorre quando o som refletido é percebido pelo ouvinte depois que o som direto já se extinguiu. Assim, o ouvinte percebe dois sons distintos. Para que isso aconteça, o intervalo de tempo entre a percepção dos dois sons (direto e refletido) deve ser maior que 0,1 s.
Ecolocalização A ecolocalização, também chamada de biossonar, é uma adaptação que permite alguns animais movimentarem-se evitando obstáculos, além de ajudá-los a identificar as presas. Diversos mamíferos, como morcegos, golfinhos e baleias e alguns pássaros dependem da ecolocalização.
Ecolocalização artificial Também é chamada de "biossonar“, é de grande importância na aeronáutica, navegação e medicina. O radar é encontrado em aviões e aeroportos e utiliza ondas eletromagnéticas. O sonar, presente em navios e submarinos, faz uso de ondas ultrassônicas para orientação da navegação. A ultrassonografia contribui como auxílio no diagnóstico médico e veterinário.
