Som - Fisica

INTRODUÇÃO

Os seres humanos e muitos animais percebem sons com o sentido da audição, com seus dois ouvidos, o que permite saber a distância e posição da fonte sonora: a chamada audição estereofônica.

Som é definido como a propagação de uma onda longitudinal ou frente de compressão mecânica, que se propaga de forma circuncêntrica, apenas em meios materiais, como gasoso, liquido e sólido.

Som

Os sons naturais são na maioria das vezes combinações de sinais, mas um som puro monotônico, representado por uma senóide pura, possui uma velocidade de oscilação ou frequência que se mede em hertz (Hz) e uma amplitude ou energia que se mede em decibéis. Os sons audíveis pelo ouvido humano tem frequência entre 20Hz (infrassom) e 20.000 Hz (ultrassom), sendo que o limite maior decresce com a idade em humanos. Outras espécies tem diferentes níveis como os cães que conseguem perceber vibrações mais altas que 20.000Hz

Os sons são usados de várias maneiras, especialmente para comunicação através da fala ou música. A percepção do som também é usada para adquirir informações sobre o ambiente e presença de animais ou objetos. Muitos animais, assim como os morcegos, baleias e golfinhos usam a ecolocalizaçao para voar e nadar por entre obstáculos e caçar suas presas. Submarinos e navios usam o sonar (do inglês Sound Navigation and Ranging ou “Navegação e Determinação da Distância pelo Som”). Outra aplicação importante das ondas sonoras é a visualização de tecidos do corpo com a Ultrassonografia, através do eco produzido pelas ondas nos órgãos, é possível analisar as propriedades mecânicas dos tecidos e reproduzidas em imagens em escala de cinza.

O som é produzido por corpos quando colocados em vibração. Essa vibração se transfere no ar de molécula a molécula até alcançar nossos ouvidos. As principais características do som são: altura, intensidade e timbre.

Altura - A altura é uma característica do som que nos permite classificá-lo em grave ou agudo. Geralmente os homens têm voz mais grave (grossa) e as mulheres voz aguda (fina). Essa propriedade do som é caracterizada pela frequência da onda sonora. Um som com baixa frequência é dito som grave e o som com altas frequências é dito som agudo. Dessa forma, podemos concluir que a voz masculina tem menor frequência que a voz feminina.

Intensidade - A intensidade é uma característica do som que está relacionada à energia de vibração da fonte que emite as ondas. Essa propriedade do som é provocada pela pressão que a onda exerce sobre o ouvido ou sobre algum instrumento medidor da intensidade sonora, como um decibelímetro ou um dosímetro, por exemplo. Quanto maior a pressão maior será a intensidade medida por esse aparelho. A intensidade sonora é medida em bel, em homenagem ao cientista inglês Graham Bell. Contudo, utiliza-se com mais frequência um submúltiplo: 1 decibel = 1 dB = 0,1 bel.

Timbre - O timbre é a característica sonora que permite distinguir sons de mesma frequência e mesma intensidade, desde que as ondas sonoras correspondentes a esses sons sejam diferentes. Por exemplo: dois aparelhos musicais, violão e violino, por exemplo, podem emitir sons com a mesma frequência, mas com timbres diferentes, pois as ondas sonoras possuem formas diferentes.

O estudo das ondas sonoras constitui um ramo da física que tem importantes aplicações no cotidiano. Conhecendo as ondas sonoras, é possível evitar ou diminuir barulhos, melhorar a qualidade dos aparelhos de som, acompanhar o desenvolvimento de um feto, estudar e conhecer as estruturas dos materiais. Para alguns cálculos, citamos algumas das fórmulas mais utilizadas:

Velocidade de propagação do som em meios gasosos

Velocidade de propagação