Tecnico de Som

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1 - Movimento Vibratório e Ondulatório.
Uma das questões básicas para quem estuda acústica é o
conhecimento dos movimentos vibratórios e ondulatórios.
Os movimentos vibratórios caracterizam-se pelo movimento
repetitivo de um corpo ou meio material qualquer, cuja duração entre
os movimentos pode ser igual ou não. Exemplos: movimentos das
marés, de um pêndulo, o movimento das cordas de um violão, o
movimento do cone de um alto-falante, etc.
O movimento ondulatório é o movimento vibratório que se
propaga em meios elásticos. Mas o que é ‘meio elástico’? É o
ambiente ou corpo sobre o qual ou através do qual as ondas poderão
se propagar. Chama-se meio elástico o ambiente ou corpo que após
sofrer uma deformação transfere essa deformação para as moléculas
que o compõe e retorna ao seu estado primitivo tão logo cesse a
origem da deformação.
O exemplo mais clássico para isso é o da pedra atirada sobre a
superfície calma de um lago, Figura-1.
A pedra ao atingir a água causa um
abalo no meio elástico (água). Isto gera
ondas que se propagam do centro do
abalo para as bordas. Quanto mais
longe do centro do abalo mais fracas
ficam as ondas
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Percebam que ao atingir a superfície do lago a pedra causa uma
deformação na superfície da água, gerando ondas que se propagam
do ponto onde teve início a deformação até as margens do lago. Após
algum tempo, e se não se atirar mais nenhuma pedra, as ondas vão se
enfraquecendo até se extinguirem e a água do lago volta ao seu
estado primitivo, ou seja, a água estará novamente sem qualquer
perturbação. A água, neste caso, é um meio elástico. Os meios
elásticos podem estar sob a forma de gases, líquidos ou sólidos.
Se um meio elástico receber um estímulo, em um ponto
qualquer, diz-se que o meio elástico sofreu uma ‘perturbação’ ou um
‘abalo’. A energia gerada por essa perturbação se propaga em forma
de ondas em todas as direções.
Exemplos de 'meios elásticos' que sofrem pertubações
Ao ferirmos uma corda de um violão, causamos um
abalo que gera energia e se propaga em formas de
ondas ao longo da corda, noutras palavras, a corda
começa a vibrar;
Um trovão causa uma perturbação no ar
que se propaga em forma de ondas sonoras
em todas as direções,
Quando jogamos uma pedra num lago causamos um abalo ou uma
perturbação na água que se propaga em forma de ondas circulares
até as margens do mesmo;
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1.1 – Formas de Propagação.
A propagação da perturbação pelo meio elástico pode ocorrer de
duas maneiras: transversal e longitudinal.
A propagação transversal pode melhor ser entendida pela
experiência do menino que segura uma corda esticada e presa em
uma das pontas.
O menino, segurando a corda pela outra ponta, começa a fazer
movimentos verticais, para cima e para baixo, e em conseqüência
dessa perturbação, criam-se ondas na corda que se propagam até a
outra ponta, Figura-2.
Observem que o efeito da perturbação na corda é
o mesmo da pedra sobre a água, ou seja, a
perturbação se dá no sentido vertical, mas a
propagação caminha no sentido horizontal. É por
isso que chamamos esse tipo de propagação de
transversal.
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As ondas sonoras, porém, se propagam no sentido longitudinal,
ou seja, no mesmo sentido em que são produzidas. Todos os sons
resultam da vibração dos objetos. Qualquer tipo de som só é
produzido se algum tipo de objeto vibrar. Por exemplo, o som que se
ouve quando se fere a corda de uma guitarra é devido à vibração da
corda. O mesmo acontece quando flexionamos uma palheta ou
lâmina.
A Figura - 3 ilustra uma palheta que
ainda não recebeu um estímulo; ou
conforme estudamos, não sofreu nenhum
abalo. Neste caso podemos ilustrar o
comportamento das moléculas do ar como
estando sob a mesma pressão, ou seja, a
pressão atmosférica.
Ao flexionarmos a palheta, esta
começa a vibrar, num movimento de vai e
vem, para a direita e para a esquerda.
Na Figura - 4 vemos descrito os dois
movimentos. Quando a palheta se
movimenta para a direita, ela comprime o
ar nesta direção, causando um aumento
na pressão do ar.
Ao mesmo tempo em que isso ocorre,
o ar localizado na parte posterior é
expandido e se torna rarefeito*. Isto ocor-
re nos dois sentidos de movimento da pa-
lheta.
NOTA - Algo rarefeito significa
pouco denso, que se rarefaz.
Uma atmosfera rarefeita
significa uma atmosfera tênue
com baixa pressão
atmosférica e com pouca
concentração de ar. Encon-
tramos o ar rarefeito em gran-
des altitudes, onde a
dificuldade de respiração é
muito grande.
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Desta forma, em seu movimento vibratório, a palheta cria zonas
de compressão e rarefação no ar simultaneamente.
Essas sucessivas mudanças na pressão do ar são transmitidas
de molécula em molécula até chegarem aos nossos ouvidos, quando
então o nosso tímpano tentará
acompanhar essas variações e
transmitirá isso como estímulo sonoro
ao nosso cérebro.
Notem ainda, usando a Figura-4,
que o movimento da palheta é no
sentido horizontal e a propagação das
ondas também se dá no sentido
horizontal. As ondas que se propagam
no mesmo sentido em que vibram são
chamadas de ondas longitudinais; este
é o caso das ondas sonoras.
O ar na região contrária ao
movimento da palheta
torna-se rarefeito, ao passo
que o ar na frente da
palheta é comprimido. Isto
ocorre nos dois sentidos de
movimento da palheta
Para fixação
"A propagação (transmissão) dasondas sonoras é no sentidolongitudinal, porque elas vibram ese propagam no mesmo sentido"
Videos didáticos disponíveis: vd_acus1 e vd_acus2
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A Figura-5 resume os sistemas de propagação de ondas que
estudamos: o Transversal e o Longitudinal
NOTA - Conforme veremos nas próximas lições os
alto-falantes reproduzem as ondas sonoras através
do movimento de vai-e-vem do seu diafragma. As
ondas sonoras produzidas se propagam no mesmo
sentido do movimento do diafragma
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1 - Para existir movimento vibratório é preciso ter:
(a) um corpo ou meio material
(b) um meio elétrico
(c) um meio qualquer
(d) o movimento ondulatório
2 - O movimento ondulatório é caracterizado por:
(a) vibrações de um corpo ou meio material
(b) vibração de uma molécula
(c) movimentos vibratórios que se propagam por um meio elástico
(d) ondas que se propagam por um vibrador
3 - Além do que vimos na pergunta 1 para que haja o movimento
vibratório é precio que:
(a) o meio elástico sofra um abalo
(b) o meio elástico sofra uma queda de pressão
(c) o movimento ondulatório cesse
(d) o movimento ondulatório continue
4 - A propagação transversal se caracteriza por:
(a) ondas que se propagam no mesmo sentido da vibração
(b) ondas que se propagam no sentido do abalo do meio elástico
(c) movimentos das ondas perpendicular ao sentido do abalo
(d) o movimento ondulatório paralelo ao movimento vibratório
Exercícios da Lição AC-1
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5 - Dizemos que as ondas sonoras se propagam no sentido longitudinal
porque:
(a) elas se propagam em sentido obliquo ao vibratório
(b) elas se propagam em sentido transversal ao abalo
(c) elas se propagam no mesmo sentido do abalo
(d) elas se propagam pelo ar
6- O ar na região de um objeto vibrando sofre que efeitos:
(a) pressão e descompressão
(b) pressão e impressão
(c) pressão e rarefação
(d) compressão e rarefação