Biofisica do som

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Prof.: Arnaldo Couto
Profa. Anna Léa Barreto
Bioacústica
Instituto Brasileiro de Medicina de Reabilitação – IBMR
Disciplina: Fundamentos de biofísica
 Ondas são um tipo de perturbação ou distúrbio transmitido através do 
vácuo ou de um meio material (sólido, liquido ou gasoso) que carregam 
alguma forma de energia.
 Existe uma variedade muito grande de ondas, por exemplo, ondas do mar, 
ondas numa corda, numa mola, ondas sonoras, ondas eletromagnéticas. 
Essas ondas podem diferir em muitos aspectos, mas todas têm uma 
mesma característica: transportam energia de um ponto a outro. Cada 
tipo de onda pode ser caracterizado pela oscilação e uma ou mais 
variáveis físicas que se propagam através do espaço.
Ondas
 Nas ondas sonoras a variável física que sofre oscilação é a pressão (ou 
densidade do meio). Os ouvidos constituem receptores especiais de ondas 
sonoras com frequências de 20 a 20000 Hz.
 As ondas podem ser do tipo mecânicas (se propagam apenas em um meio 
material) e não mecânicas (não necessitam de um meio material para se 
propagar).
Ondas
 As ondas sonoras, ondas numa corda, ondas na água são exemplos 
de ondas mecânicas que se propagam em meios deformáveis ou 
elásticos. 
 Ondas eletromagnéticas, como ondas de rádio ou a luz
visível, são ondas do tipo não-mecânica pois podem se propagar até 
mesmo no vácuo.
Sendo A - a amplitude da onda.
Comprimento da onda - É a distância entre duas cristas ou dois vales 
consecutivos denominado, e expresso pela letra grega lambda (λ).
O período (T) é definido como o espaço de tempo necessário para uma 
onda caminhar um comprimento de onda.
Ondas Componentes de uma onda
Ondas
A partir de λ, podemos calcular a velocidade de uma onda com a 
seguinte fórmula:
Sendo:
v – velocidade da onda;
λ – comprimento da onda;
T – período.
O período (T) é definido como o 
espaço de tempo necessário para 
uma onda caminhar um comprimento 
de onda.
Frequência da onda (f) o número de cristas ou 
vales consecutivos que passam por um mesmo 
ponto, em uma determinada unidade de tempo.
 A unidade internacionalmente utilizada para a frequência é Hertz 
(Hz) sendo que 1Hz equivale à passagem de uma crista ou de 
um vale em 1 segundo.
Ondas
 A velocidade de propagação da onda pode ser dada por:
Ex: Calcule o comprimento de onda de uma onda cuja frequência é 
60 Hz e se propaga com velocidade de 3 m/s?
V = λ x f
3 = λ x 60; 3 / 60 = λ; λ= 0,05 m 
BIOFÍSICA DO SOM
 O ouvido humano não é apenas responsável pela
audição, mas também pelo controle de equilíbrio e pela
percepção de movimento.
 O sistema auditivo consegue trabalhar numa ampla
faixa de frequência e intensidade.
BIOFÍSICA DO SOM
 ACÚSTICA – estudo do som
 O som é uma sensação percebida pelo cérebro devido
à chegada de uma onda sonora no ouvido.
 Ondas sonoras são captadas e processadas por nosso
sistema auditivo - originam a partir de vibrações do ar.
 No mecanismo da audição as partes que compõem os
ouvidos médio e interno vibram na direção em que a onda
se propaga desde os tímpanos até o ouvido interno.
 TÍMPANO
 O tímpano é uma fina
membrana encontrada que
separa o ouvido externo do
ouvido médio, ligando-se
aos ossículos presentes
neste último, possibilitando
a transmissão do som para a
cóclea (ouvido interno).
BIOFÍSICA DO SOM
 CARACTERÍSTICAS DO SOM
 O som é caracterizado por três qualidades que
dependem a sensação que temos quando o ouvimos:
 Altura
 Intensidade
 Timbre
BIOFÍSICA DO SOM
 CARACTERÍSTICAS DO SOM
 Altura
 Propriedade relacionada com a frequência e que
nos permite classificar o som como agudo ou grave.
 Maior a frequência - mais agudo e quanto menor
for a frequência - mais grave é o som.
BIOFÍSICA DO SOM
 CARACTERÍSTICAS DO SOM
BIOFÍSICA DO SOM
 CARACTERÍSTICAS DO SOM
 Intensidade
 É a qualidade que permite distinguir sons fortes dos
sons fracos.
 A sensibilidade do ouvido humano é maior na faixa de
frequências de 2.000 Hz a 4.000 Hz.
 Relacionada a amplitude da onda – maior
intensidade, maior amplitude; menor intensidade
menor amplitude
BIOFÍSICA DO SOM
 CARACTERÍSTICAS DO SOM
 Timbre
 É a característica que permite ao ouvido distinguir
sons de altura e intensidade iguais produzidos por
instrumentos diferentes.
 Exemplo: Ao tocar a nota dó em uma flauta e em um
piano, mesmo que se toque da mesma altura e
mesma intensidade, eles produzirão sons diferentes.
BIOFÍSICA DO SOM
 CARACTERÍSTICAS DO SOM
 Timbre
BIOFÍSICA DO SOM
Diferentes 
frequências
 TIPOS DE SURDEZ
 Surdez de condução
 Ocorre quando há impedimento para a transmissão
dos sons através dos ouvidos externo e médio.
 Condução deficiente ao ouvido interno
BIOFÍSICA DO SOM
 Excesso de cera
 Otite secretora
 Infecções (otite média aguda)
 Perfuração do tímpano
 Infecções crônicas (otite média crônica)
 TIPOS DE SURDEZ
 Surdez Sensorineural
 Ocorre quando o indivíduo é exposto a sons de
elevada intensidade durante muito tempo ou pela
idade avançada (mais comuns)
BIOFÍSICA DO SOM
 Viroses (rubéola e caxumba)
 Meningite
 Traumas na cabeça
 Defeitos congênitos
 Tumores
Exercícios
1) Som mais agudo é som de:
a) maior intensidade
b) menor intensidade
c) menor freqüência
d) maior freqüência
e) maior velocidade de propagação 
2) (UFRGS) Quais as características das ondas sonoras que 
determinam a altura e a intensidade do som?
a) comprimento de onda e freqüência
b) amplitude e comprimento de onda
c) amplitude e freqüência
d) freqüência e comprimento de onda
e) freqüência e amplitude
Exercícios
3) Calcule o comprimento de onda de uma onda cuja freqüência é 50 
Hz e se propaga com velocidade de 2 m/s?
V = λ x f
2 = λ x 50; 2 / 50 = λ; λ= 0,04 m 
4) Calcule velocidade de uma onda cuja freqüência é 45 Hz e o 
comprimento de onda 0,01m?
V = λ x f
V = 0,01 x 45; V = 0,45 m/s