Biofísisca - Biofísica das Ondas Sonoras

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Profa. Aline Carla Araújo Carvalho 
 O som é uma sensação percebida pelo cérebro devido à 
chegada de uma onda sonora no ouvido; 
 
 Informações que o ser humano recebe são produzidas por 
ondas sonoras; 
 
 Sistema auditivo dos animais captam as ondas sonoras e 
reconhecem a informação; 
 
 Ao contrário do que muitos acreditam, o ouvido humano não 
é só responsável pela audição, mas também pelo controle de 
equilíbrio e pela percepção de movimento; 
 
 
 Acústica = parte da Física que estuda o som; 
 
 Ondas sonoras são longitudinais; 
 
 A velocidade de uma onda sonora depende das propriedades 
elásticas e inerciais do meio; 
 
 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 os cílios do ouvido interno. 
 
 As propriedades elásticas e inerciais de cada uma dessas 
partes desempenham papel importante na propagação de 
energia sonora. 
 
 Comprimento de onda (λ): distância percorrida em um 
ciclo completo. O tempo decorrido em um ciclo completo é 
denominado período, t. O comprimento da onda de som 
varia de acordo com o meio de propagação, fonte 
emissora.... 
 Velocidade de onda (v): Espaço percorrido pela onda de 
som num determinado espaço de tempo. Equivale a dividir o 
comprimento de onda pelo período: 
▪ V= λ/t 
 Depende do meio de propagação 
 
 Frequência (f): número de vezes que o fenômeno se 
repete em um intervalo de tempo, medido em ciclos por 
segundo (Hertz = Hz) 
 F=l/t 
 A frequência, uma vez emitida pela fonte geradora, é 
imutável e permanece constante até a extinção do 
movimento ondulatório 
 
 Relações entre λ, v e f: 
 v= λ/ t 
 
 Como f=l/t e v= λ.f, temos então f = v/ λ 
 
 Como f é constante, v e λ devem variar no mesmo sentido 
para que f permaneça constante. Se v aumenta, λ também 
deve aumentar, e vice-versa; 
 Em Acústica, a impedância acústica (Za) é definida como 
sendo o produto da densidade do meio pela velocidade de 
propagação do som neste meio. 
 
 Ressonância: 
 “Todo sistema elástico possui uma frequência natural de 
vibração. Quando uma fonte sonora vibra com frequência 
igual à frequência natural de certo sistema este passa a 
vibrar com grande intensidade e é dito estar em 
ressonância com a fonte. Todo corpo reage a uma vibração 
em virtude de sua inércia. Além disso, surgem também, os 
seguintes componentes resistivos: O atrito entre o móvel 
e o meio vibrante e a elasticidade do meio vibrante”. 
(Heneine, 2010) 
 
 Altura - É a qualidade que permite distinguir sons graves 
(baixas frequências) dos sons agudos (altas frequências). O 
ouvido humano pode perceber frequências que variam de 20 
Hz a 20.000 Hz. 
 Freqüências abaixo de 20 Hz são chamadas de infra-sons 
 Freqüências acima de 20.000 Hz são chamadas de ultra-
sons. 
 
 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. 
 Timbre - É a qualidade que permite distinguir sons de 
mesma altura e intensidade, mas que são produzidas por 
fontes sonoras distintas. 
 O timbre do som depende do conjunto de sons secundários 
(harmônicos) que acompanha o som principal. 
 Propriedades Físicas do Som: 
 Reflexão do som: encontra um objeto e muda de 
direção com o mesmo ângulo; 
 Interferência: aumento ou diminuição da intensidade 
do som: reforço ou abafamento 
 Difração: contorno de obstáculos; 
 Efeito doppler: é a mudança aparente de frequência 
quando existe movimento relativo entre o emissor e o 
receptor;