ONDAS E TERMODINÂMICA - SEMINARIO

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ONDAS SONORAS
ONDAS ESTACIONÁRIAS
Adriele Martins 
Celso Oliveira
Cristiane Pereira
Débora Oliveira
Isabella Jayne
Jeferson Douglas
Definição:
Ondas sonoras são vibrações auditivas que ao 
penetrarem no nosso ouvido produzem sensações 
auditivas.
Propriedade das Ondas Sonoras
Altura: a altura do som é uma característica que está relacionada a sua 
frequência . Essa qualidade não está relacionada com volume.
Som grave: som de baixa frequência
som agudo: som de alta frequência
Timbre: é a característica do som que nos permite distinguir dois sons 
de mesma altura e intensidade, mas que foram produzidos por fontes 
diferentes.
Intensidade sonora: relaciona-se com a energia transportada pela onda sonora ,e é o que nos 
permite classificar o som como forte ou fraco. Um som com maior amplitude é um som forte, 
enquanto um som com menor amplitude é um som fraco.
Quantidade de energia que é emitida (∆E), que atravessa 
uma determinada área em função do tempo (A. ∆t)
A intensidade (I) sonora é dada pela 
razão entre a potência (P) e a área (A) que 
está sendo atingida pelas ondas sonoras.
Potência é uma grandeza dada em (w) e a 
área em (m²).
W
m²
Ondas Sonoras em Propagação
Espectro Sonoro:
Ultrassonografia:
Ecolocalização:
A velocidade do Som
● o som leva algum tempo para percorrer determinada distância. A 
velocidade de sua propagação depende do meio em que ele se 
propaga e da temperatura em que esse meio se encontra.
● A velocidade do som pode ser calculada a partir de seu 
comprimento de onda e frequência.
A velocidade de uma onda mecânica, seja ela transversal ou 
longitudinal, depende tanto das propriedades inerciais do meio 
(para armazenar energia cinética) como das propriedades elásticas 
do meio (para armazenar energia potencial).
Potência e Interferência de Ondas Sonoras
● Quando uma onda sonora se propaga no ar, a energia potencial 
está associada à compressão e à expansão de pequenos 
elementos de volume do ar.
● A propriedade que determina o quanto um elemento de um meio 
muda de volume quando é submetido a uma pressão (força por 
unidade de área) é o módulo de elasticidade volumétrico B.
Substituindo t por B e μ por ρ na 
equação, obtemos a equação 
que nos dá a velocidade do som 
em um meio de módulo de 
elasticidade volumétrico B e 
massa específica ρ. 
A velocidade do som difere consoante o meio que se propaga. 
Quanto mais sólido é o meio, mais rápido se propaga.
Velocidade nos meios: gasoso< líquido < sólido.
Interferência de Ondas Sonoras
● A interferência diz respeito à sobreposição das ondas sonoras, 
em alguns pontos do espaço, o som produzido por uma ou mais 
fontes irá sobrepor suas cristas e vales, produzindo regiões de 
interferência construtiva ou destrutiva.
Interferência Construtiva
● as ondas são somadas e a 
amplitude resultante fica dada pela 
soma das amplitudes individuais:
Como as duas ondas são iguais e 
A1 = A2 = A, temos:
Aresultante = A + A
Aresultante = 2A
Interferência Destrutiva
● as ondas são somadas e a 
amplitude resultante fica dada 
pela diferença das amplitudes 
individuais
Agora temos que A1 = A e A2 = - A, 
substituindo na equação acima:
Aresultante = A1 + A2
Aresultante = A + (-A)
Aresultante = A - A
Aresultante = 0
● Exemplo 1
● Exemplo 2
1. Interferência com fontes em 
concordância de fase
dA=dB construtiva
dA-dB = 0
● Simulando que que a fonte está um λ 
para trás na dA
dA-dB = 2.λ/2, ou seja, dA-dB = p.λ/2.
2. Interferência com fontes em 
oposição de fase
dA=dB destrutiva
dA-dB= 2.λ/2
dA-dB= p.λ/2
Mas se no caso acontecer da fonte A está uma 
distância ímpar de meio comprimento de onda 
comparado a distância B, ou seja, dA-dB = i.λ/2.
● Como as ondas sonoras e sua 
interferência pode prejudicar ou colaborar 
com a saúde do ser humano?
O som está diretamente ligado a saúde, capaz 
de promover o bem-estar, a cura, o maior 
rendimento ou, quando em excesso, prejudicar 
de forma irreversível.
Nosso auditivo é atingido constantemente por 
ruídos que geram impactos negativos à saúde. 
Como por exemplo: psicológico; mascaramento 
e físico.
● Em teatros e cinemas, o sistema de som é 
projetado de forma que haja o mínimo de 
regiões de interferência destrutiva.
● No ramo das telecomunicações, o estudo 
da interferência é muito importante, pois 
esse fenômeno é um dos fatores 
responsáveis pela limitação no tráfego das 
informações.
Ondas Longitudinais Estacionárias.
tubos sonoros fechados e abertos
● Ondas estacionárias são oscilações periódicas produzidas pela 
interferência entre ondas de frequência igual e que se propagam ao 
longo da mesma direção, mas em sentidos opostos, também 
conhecidas como harmônicos. As ondas estacionárias são assim 
chamadas pelo fato de não se propagarem ao longo do espaço.
● 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.
● Exemplo 1- tubo sonoro fechado
● Exemplo 2 - tubo sonoro aberto
L= i. λ /4
V= λ.f
λ= v/f
f= i.v/4L
O que podemos observar, 
é que quando maior for o 
comprimento do tubo, 
menor será a frequência, 
e vice versa.
L= N.λ/2
V= λ.f
λ= v/f
L= n.v/2.f
f = n.v/2L
Na flauta quando mais se 
fecha os buraquinhos, 
maior ficará o tubo, mais 
grave será a nota, ou seja, 
menor a frequência do som 
emitido.
Sistemas Vibrantes e Fontes Sonoras
● Fontes que utilizam cordas vibrantes: violino, violão, guitarra, piano.
● Fontes que utilizam colunas de ar vibrantes: flauta, clarinete, trompete. 
As principais fontes sonoras podem ser reunidas em 
quatro grupo:
● Fontes que utilizam membrana ou placas vibrantes: tambor, pratos, xilofone
● Fontes que utilizam barras sonoras: diapasão
Batimentos
O efeito Doppler nos diferentes tipos de ondas
O efeito Doppler ocorre tanto em ondas mecânicas quanto em ondas 
eletromagnéticas.