Trabalho de F铆sica Grupo: Fernando, Matheus L贸ss e Rafael Iahnke Data: 28/08/2014 Turma: 301
Qualidades do Som Altura, Intensidade e Timbre
Interferência de Sons
Efeito Doppler
Tubos Sonoros Fechados e Abertos
Qualidade do Som
Altura
A altura é uma característica do som que nos permite classificá-lo em grave ou agudo. Geralmente os homens têm voz mais grave e as mulheres voz aguda, ou seja, voz grossa e fina, respectivamente. 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. Na linguagem técnica ou musical dizemos que o som grave é baixo e o agudo é alto, assim sendo, concluímos que no cotidiano os termos alto e baixo referentes à intensidade do som são aplicados erroneamente, sendo assim devem ser evitados.
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.
Chamamos de intensidade a razão entre a potência de uma onda e a área atingida pela sua frente de onda. I=Pot/A A menor intensidade de som que pode ser percebida pelo ouvido humano é chamado de LIMIAR DE AUDIBILIDADE. Seu valor médio é: Imin=10ˉ¹²W/m2
A maior intensidade de som que pode ser percebida pelo ouvido humano sem desconforto é chamado de LIMIAR DE DOR. Seu valor médio é: Imax=1W/m2
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.
Interferência de Sons A interferência, que é o fenômeno que representa a superposição de duas ou mais ondas em um mesmo ponto. No caso das ondas sonoras, a interferência é chamada construtiva quando a onda resultante possui amplitude (volume) maior do que os pulsos iniciais e destrutiva quando possui menor amplitude. Os casos extremos de interferência ocorrem quando, para um determinado ponto, há superposição de duas cristas ou dois vales (interferência completamente construtiva) ou superposição de uma crista e um vale (interferência completamente destrutiva), conforme as figuras 1 e 2, a seguir:
Figura 1: Interferência completamente construtiva.
Figura 2: Interferência completamente destrutiva.
Efeito Doppler O nome efeito Doppler é uma referência ao físico austríaco Christian Johann Doppler, que o estudou e descreveu. O efeito Doppler é a alteração da frequência sonora percebida pelo observador em virtude do movimento relativo de aproximação ou afastamento entre a fonte e o observador. Um exemplo típico do efeito Doppler é o caso de uma ambulância com a sirene ligada quando ela se aproxima ou se afasta de um observador. Quando ela se aproxima do observador o som é mais agudo e quando ele se afasta o som é mais grave.
O Efeito Doppler é utilizado para medir a velocidade de objetos através de ondas que são emitidas por aparelhos baseados em radiofrequência ou lasers como, por exemplo, os radares. Na astronomia esse fenômeno é utilizado para medir a velocidade relativa das estrelas e outros objetos celestes em relação ao planeta Terra. E na medicina o efeito Doppler é utilizado nos exames de ecocardiograma para medir a direção e a velocidade do fluxo sanguíneo ou do tecido cardíaco.
Quantificando o Efeito Podemos determinar a frequĂŞncia observada por:
Tubos Sonoros Assim como as cordas ou molas, a ar ou gás contido dentro de um tubo pode vibrar com frequências sonoras, este é o princípio que constitui instrumentos musicais como a flauta, corneta, clarinete, que são construídos basicamente por tubos sonoros. Nestes instrumentos, uma coluna de ar é posta a vibrar ao soprar-se uma das extremidades do tubo, chamada embocadura, que possui os dispositivos vibrantes apropriados. Os tubos são classificados como abertos e fechados, sendo os tubos abertos aqueles que têm as duas extremidades abertas (sendo uma delas próxima à embocadura) e os tubos fechados que são os que têm uma extremidade aberta (próxima à embocadura) e outra fechada. Em uma extremidade aberta o som reflete-se em fase, formando um ventre (interferência construtiva) e em uma extremidade fechada ocorre reflexão com inversão de fase, formando-se um nó de deslocamento (interferência destrutiva).
Tubo Sonoro Aberto https://www.youtube.com/watch?feature=player_embed ded&v=xz3sIGyRAj8 Tubo Sonoro Fechado https://www.youtube.com/watch?feature=player_embed ded&v=T5o-SAHdlnI Efeito Doppler https://www.youtube.com/watch?v=p8j50LPaUUc