velocidade do som

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PRÉ-LABORATÓRIO DE PRÁTICA
VELOCIDADE DO SOM
SUMÁRIO
01.1 CONCEITO DE SOM....................................................................................3
01.2 PROPAGAÇÃO DO SOM:............................................................................3
01.3 RESSONÂNCIA SONORA:..........................................................................4
01.4 PROPAGAÇÃO EM TUBO SEMI ABERTO:................................................5
01.5 IMPORTÂNCIA E APLICAÇÕES:................................................................5
02 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:...............................................................6
01.FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: 
01.1 CONCEITO DE SOM: 
O som é uma onda capaz de propagar-se pelo ar e por outros meios a partir da
vibração de suas moléculas, vale ressaltar que ele é uma onda mecânica, é 
tridimensional, porque pode ser percebido em todas as direções e o fato de ser 
tridimensional restringe a sua forma de propagação, que não pode ser 
transversal, mas, sim, longitudinal, isto é, as ondas terão uma direção de 
propagação paralela à vibração que as gerou. É válido ressaltar também a 
velocidade do som, uma vez que está relacionada ao som. A velocidade do 
som depende de características apresentadas pelo meio de propagação, como 
por exemplo, densidade, temperatura e pressão que são determinantes para 
se obter a velocidade das ondas sonoras. 
 
01.2 PROPAGAÇÃO DO SOM:
O som é definido como a propagação de uma frente de compressão mecânica 
ou onda longitudinal, se propagando tridimensionalmente pelo espaço e 
apenas em meios materiais, como o ar ou a água, para que esta propagação 
ocorra, é necessário que aconteçam compressões e rarefações em 
propagação do meio, estas ondas se propagam de forma longitudinal. Quando 
passa, a onda sonora não arrasta as partículas de ar, por exemplo, apenas faz 
com que estas vibrem em torno de sua posição de equilíbrio, como as ondas 
sonoras devem ser periódicas, é válida a relação da velocidade de propagação:
A audição humana considerada normal consegue captar frequências de onda 
sonoras que variam entre aproximadamente 20Hz e 20000Hz. São 
denominadas ondas de infra-som, as ondas que tem frequência menor que 
20Hz, e ultra-som as que possuem frequência acima de 20000Hz. 
• PROPAGAÇÃO DO SOM EM MEIOS GASOSOS: 
A propagação do som em meios gasosos depende fortemente da 
temperatura do gás, é possível inclusive demonstrar experimentalmente 
que a velocidade do som em gases é dada por: 
Onde:
k=constante que depende da natureza do gás;
T=temperatura absoluta do gás (em kelvin).
 
01.3 RESSONÂNCIA SONORA:
A ressonância sonora acontece quando uma fonte emissora consegue emitir 
ondas em frequências muito próximas à frequência de oscilação natural de um 
receptor. Essa frequência natural, também conhecida como frequência 
fundamental, corresponde ao número de oscilações por segundo capaz de 
produzir harmônicos, isto é, frequências de ondas capazes de interferir 
construtivamente sobre elas mesmas, produzindo um significativo aumento de 
sua amplitude.
As notas musicais são exemplos de harmônicos, cada nota musical 
corresponde a um harmônico, e cada harmônico é um múltiplo da frequência 
fundamental do instrumento. Chama-se de frequência fundamental a menor 
frequência capaz de produzir ondas estacionárias em um instrumento 
musical.Tomemos como exemplo a ressonância nas cordas de violão: se 
controlarmos a tração aplicada sobre a corda, afrouxando ou puxando suas 
tarraxas, e o seu comprimento, pressionando-a em alguma de suas casas, 
podemos selecionar o harmônico que será produzido. A produção desses 
harmônicos acontece quando colocamos a corda para oscilar. Nesse momento,
duas ondas propagam-se pela corda em sentidos opostos. Quando refletidas 
pelas extremidades da corda, essas ondas somam suas amplitudes (esse 
fenômeno é chamado de interferência). Essa vibração é, então, transmitida 
para o ar, produzindo o som das notas musicais.
A frequência fundamental de uma corda de violão pode ser calculada por meio 
da seguinte expressão matemática:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-fenomeno-interferencia.htm
f– frequência do harmônico
n– número do harmônico
L– comprimento da corda
F– tração aplicada sobre a corda
μ– densidade linear da corda
m– massa da corda
As frequências produzidas pelas cordas de violão são determinadas pela 
densidade linear (μ) da corda, pela tração que é aplicada sobre ela (F) e pelo 
seu comprimento(L).
Veja também: O que é eco e reverberação?
A ressonância sonora também acontece nosinstrumentosde sopro.Esses 
instrumentos contam com uma cavidade ressonante chamada tubo sonoro. 
Existem dois tipos de tubos sonoros: abertos e fechados.Enquanto os tubos 
sonoros fechados têm uma de suas extremidades fechada, os tubos sonoros 
abertos possuem abertura em seus dois lados.
Nos tubos sonoros, asondas sonorasrefletem nas paredes do tubo e ressoam, 
produzindo harmônicos. O cálculo que usamos para determinar a frequência 
emitida por um tubo sonoro depende se esse tubo é aberto ou fechado. 
Observe:
f– frequência do harmônico
v– velocidade do som no ar
n– número do harmônico
L– comprimento do tubo
 
 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas-sonoras.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/eco-reverberacao.htm
01.4 PROPAGAÇÃO EM TUBO SEMI ABERTO: 
Um tubo sonoro é basicamente uma coluna de ar onde são produzidas ondas 
estacionárias longitudinais. Essas ondas são produzidas pela superposição de 
ondas de pressão que são geradas em uma extremidade com as ondas 
refletidas na outra extremidade.As ondas de pressão produzidas numa 
extremidade ocorrem em razão de um dispositivo chamado embocadura. O jato
de ar que adentra o tubo é dirigido contra a embocadura, assim ele vai se 
afunilando, determinando a vibração que dá origem às ondas. 
• TUBOS ABERTOS: 
Podemos ver na figura abaixo que a onda estacionária longitudinal
formada apresenta um ventre nas duas extremidades. O modo mais
simples de vibrar corresponde a um nó no ponto central. Podemos
ver que a cada novo modo de vibração, surge mais um nó
intermediário.
Tubos sonoros aberto
A distância entre dois ventres consecutivos é igual a meio comprimento de
onda, ou seja, (λ/2), temos que a frequência é dada por f = v/λ. Na equação, v é
a velocidade da onda dentro do tubo. Desta forma, podemos estabelecer que:
Em um tubo aberto, as frequências naturais de vibração são dadas pela
seguinte equação:
Para N = 1 temos a frequência fundamental, para N = 2 temos o segundo
harmônico, para N = 3 temos o terceiro harmônico, e assim por diante.
01.5 IMPORTÂNCIA E APLICAÇÕES: 
• Ecografias, litotrícia, estetoscópio, entre outros 
 
02.REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS:
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-som.htm 
( Acessado em 01/09/2019)
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Acustica/som.php 
( Acessado em 02/09/2019) 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ressonancia.htm 
( Acessado em 02/09/2019) 
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/tubos-sonoros.htm 
( Acessado em 02/09/2019) 
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/tubos-sonoros.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ressonancia.htm
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Acustica/som.php
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-som.htm
	Ecografias, litotrícia, estetoscópio, entre outros