Introdução à Acústica

Prévia do material em texto

ACÚSTICA 
O som é uma onda mecânica e longitudinal de compressão e 
descompressão das moléculas que constituem o meio de propagação. 
Como o som é uma onda mecânica, ele não se propaga no vácuo, 
além disso, a velocidade de propagação varia de acordo com o 
material atravessado, na seguinte ordem: 
 solido > liquido > gasoso. 
Características do som: 
Altura é relacionado a frequência do som e diferencia sons graves 
(baixo) de sons agudos (alto). 
 
 
 
 
Intensidade está relacionada à amplitude da onda e diferencia sons 
fortes de sons fracos. 
 
Timbre é o formato da onda resultante da soma de todas as ondas, 
quando tocamos um instrumento musical, não é gerada apenas a 
nota, mas também ruído, por isso somos capazes de diferenciar 
instrumentos pelo som produzido por eles. 
 
 
Nível sonoro é a relação entre a intensidade do som ouvido e a 
intensidade mínima e é calculado pela fórmula: 
 
Harmônicos de uma corda 
Quando a corda sonora vibra, é estabelecido um conjunto de 
ondas estacionárias denominadas harmônicos, cujas frequências 
são múltiplos inteiros da menor frequência que a corda pode 
vibrar, denominada de frequência fundamental. 
1º harmônico 
• Ocorre quando é estabelecida uma onda estacionária com apenas 
um fuso entre suas extremidades fixas. Neste caso, o comprimento 
da corda corresponde à distância entre dois nós consecutivos, ou 
seja, meio comprimento de onda. 
 Considerando que a velocidade das ondas na corda são v e 
aplicando a equação fundamental da ondulatória, temos: 
 
2º harmônico 
• Neste caso, uma onda estacionária com dois fusos é estabelecida 
entre as extremidades fixas da corda, como mostra a figura. 
Aplicando a equação fundamental da ondulatória temos: 
 
 
3º harmônico 
• Neste caso, uma onda estacionária com três fusos, é estabelecida 
entre as extremidades fixas da corda, como mostra a figura. 
Considerando que a velocidade das ondas na corda é v, e aplicando 
a equação fundamental da ondulatória, temos: 
 
 
Harmônico de ordem n. Analisando os três primeiros 
harmônicos, pode-se generalizar para um harmônico de ordem n. 
 
 
Tubos sonoros 
São aqueles que emitem sons ao serem soprados com ar, como 
flautas, clarinetas, saxofones, apitos etc. Esses tubos podem ser 
abertos 
(apresentam as duas extremidades livres) ou fechados (apresentam 
uma das extremidades obstruída). 
 
• Abertos: O número de ventres é igual ao número do harmônico 
emitido pelo tubo. As formulas da lambida e frequência das 
ondas são: 
 
 
• Fechados: O tubo fechado só emite harmônicos de ordem 
ímpar. As formulas da lambida e frequência das ondas são: 
 
 
Efeito doppler é alteração aparente da frequência de uma onda 
quando há um movimento relativo entre a fonte de onda e o 
observador que recebe esta onda. Por exemplo, quando uma quando 
uma sirene se aproxima nós a escutamos mais aguda, pois o 
movimento dela faz o comprimento das ondas diminuir em nossa 
direção, e quando a sirene se afasta o som fica mais grave.