Acústica

ACÚSTICA

Ondas são movimentos oscilatórios que se propagam num “meio”. Nesses movimentos apenas a energia é transferida, não havendo transporte de matéria.

1. ONDAS SONORAS

Ondas sonoras são ondas de natureza mecânica (necessitam de um meio material elástico para se propagar), tipo longitudinal (a direção de vibração das partículas coincide com a direção de propagação) e tridimensional (se propagam no espaço).

O ouvido humano normal consegue captar frequencias de ondas que vão desde

20 Hz

até

20.000 Hz / 20 KHz (f20 KHz- ultrassom);

Como exemplos de ondas na faixa do infrassom temos alguns abalos sísmicos; no ultrassom temos algumas vibrações elásticas, vibração no cristal de quartzo (utilizado em aparelhos de ultrassom).

2. VELOCIDADE DO SOM Como o som é uma onda, sua velocidade de propagação obedece à equação fundamental das ondas:

V = λ. f =

λ
T

;

λ − comprimento de onda; f −
No

frequência;

V − velocidade de propagação da onda. essas quantidades obedecem as seguintes

SI − Sistema Internacional de Unidades, −1 unidades: [λ ] = m; [ f ] = Hz ≡ s ;V = m / s .

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As ondas sonoras propagam-se em meios sólidos, líquidos ou em gases; De um modo geral:

Vsol > Vliq > V gas
Veja que a velocidade depende da proximidade entre os corpúsculos, pelo que a agitação é mais facilmente transmitida nos sólidos do que nos líquidos e do que nos gases. A 20°C, o som propaga-se no ferro sólido a 5100m/s, na água líquida a 1450m/s e no ar a 343m/s.
A temperatura praticamente não influencia na velocidade de propagação da onda nos meios líquidos e sólidos, porém tratando-se de um meio gasoso esta tem uma importância vital, que pode se relacionar pela equação de Laplace, uma forma de expressar essa relação é:

V = K .T
K − constante que depende do meio/ gás; T − temperatura absoluta (Kelvin).
• Apêndice:

TK = TC + 273,15 ;
A velocidade do som no ar a 15°C (288K) é de 340m/s 340m/s.

EXERCÍCIOS

1. Uma onda sonora