Download - ACÚSTICA
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ACÚSTICA
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Ondas Sonoras
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O som é uma onda mecânica longitudinal.
Propaga-se somente em meios materiais (elásticos) e necessita vibrar os pontos desse meio, portanto não se propaga no vácuo.
Vibra os pontos do meio na mesma direção em que se propaga.
ONDAS SONORAS
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A velocidade de propagação de uma onda sonora é definida matematicamente pela relação de Taylor: 𝒗=√𝑬𝝁
Onde:“E“ é a compressibilidade (em
fluidos) ou elasticidade (em sólidos).“µ” é a densidade absoluta do
meio.
ONDAS SONORAS
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Qualidades Fisiológicas
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1- ALTURA:
Qualidade fisiológica que diferencia sons altos de sons baixos.
Som alto
Alta frequência
Agudo
Som Baixo
Baixa frequência Grave
QUALIDADES FISIOLÓGICAS
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Qualidade fisiológica que diferencia sons fortes de sons fracos.
Som forte
Alto VOLUME
Som fraco
baixo VOLUME
Muito intenso
Pouco intenso
QUALIDADES FISIOLÓGICAS
2 - INTENSIDADE:
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QUALIDADES FISIOLÓGICAS
A intensidade sonora está relacionada à AMPLITUDE da onda e é definida matematicamente pela relação entre a potência por unidade de área que atinge um determinado observador.
2 - INTENSIDADE:
𝑰=𝑷𝑨
A unidade de medida, no SI, é W/m2.
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QUALIDADES FISIOLÓGICAS
2 - INTENSIDADE:
𝑰=𝑷𝑨
𝑰=𝑷
𝟒𝝅 𝒓𝟐
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QUALIDADES FISIOLÓGICAS
2 - INTENSIDADE:
IA = 4.IB
d2.d
𝑰=𝑷
𝟒𝝅 𝒓𝟐
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NÍVEL SONORO:Mede a relação entre a intensidade
de um determinado som e o limiar auditivo.
O limiar auditivo é I0 = 10-12 W/m2A unidade de medida é dB (decibéis)
QUALIDADES FISIOLÓGICASQUALIDADES FISIOLÓGICAS
2 - INTENSIDADE:
𝜷=𝟏𝟎 . 𝒍𝒐𝒈 ( 𝑰𝑰𝟎 )
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Exemplo:Qual o nível sonoro de um som de intensidade 10-8 w/m2?
β = 10. log ( )I__I0
β = 10. log ( )10-8____10-12
β = 10. log104
β = 40 dB
QUALIDADES FISIOLÓGICAS
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Qualidades fisiológicas
É a qualidade que permite distinguir dois sons de mesma altura e mesma intensidade porém de origens de fontes distintas.
QUALIDADES FISIOLÓGICAS
3 - TIMBRE:
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QUALIDADES FISIOLÓGICAS
3 - TIMBRE:
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Reflexão do Som
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D
Vsom = 340 m/sPersistência acústica –
Δt = 0,1 sV = 2D/Δt340 =
2D/0,1D = 17 m
REFLEXÃO DO SOM
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Se d ≥ 17 m, Δt ≥ 0,1s.ECO
Se 0 < d < 17 m, 0 < Δt < 0,1s.
REVERBERAÇÃO
Se d ≈ 0 m, Δt ≈ 0 s.
REFORÇO
REFLEXÃO DO SOM
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ULTRASSOM
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EFEITO DOPPLER
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EFEITO DOPPLER
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É a alteração da frequência percebida pelo observador em virtude do movimento relativo de APROXIMAÇÃO ou AFASTAMENTO entre a fonte e o observador.Esse efeito é passível de ocorrer com qualquer tipo de onda mas é mais comumente percebido em ondas sonoras.
EFEITO DOPPLER
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Fonte Sonora
λλ
EFEITO DOPPLER
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Considere agora dois observadores em repouso e uma fonte movendo-se em direção a um deles.
EFEITO DOPPLER
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EFEITO DOPPLER
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EFEITO DOPPLER
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EFEITO DOPPLER
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EFEITO DOPPLER
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EFEITO DOPPLER
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EFEITO DOPPLER
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EFEITO DOPPLER
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EFEITO DOPPLER
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λ1λ2
EFEITO DOPPLER
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A frequência percebida pelo ouvinte (f) pode ser calculada pela seguinte expressão
f = f0 .Vonda + Vobservador_____________ Vonda + Vfonte
-
-((
Para essa equação convém-se usar o sentido positivo como sendo o do observador em relação à fonte.
EFEITO DOPPLER
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É o fenômeno no qual um corpo tem sua amplitude de oscilação ampliada ao receber energia em uma frequência igual ou múltipla da sua frequência natural de vibração. Exemplos:
• Moedas sobre o painel de um carro.• O balançar de uma rede.• Taça de cristal.
RESSONÂNCIA
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Ressonância
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Ondas estacionárias em cordasSacudindo-se uma das extremidades de
uma corda, mantendo a outra presa, pode-se atingir a frequência natural de oscilação da corda fazendo-a atingir o modo natural de vibração. A corda entra em ressonância com o agente que a sacode.Os modos de vibração são tratados como uma configuração de onda estacionária apresentando ventres e nós.
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No primeiro harmônico temos que:L = λ/2 λ =2.L
Como:v = λ . ff = v/λf = v/2.L
Cálculo da frequência dos harmônicos
![Page 46: ACÚSTICA](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081603/56813d9e550346895da769e3/html5/thumbnails/46.jpg)
No segundo harmônico temos que:L = 2.λ/2 λ =2.L/2
Como:v = λ . ff = v/λf = 2.v/2.L
Cálculo da frequência dos harmônicos
![Page 47: ACÚSTICA](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081603/56813d9e550346895da769e3/html5/thumbnails/47.jpg)
No terceiro harmônico temos que:L = 3.λ/2 λ =2.L/3
Como:v = λ . ff = v/λf = 3.v/2.L
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Comparando...
Assim:
fn = n . v/2.L
fo = v/2.LComo:
Temos:f = n . fo
Onde n = 1, 2, 3, 4, …)
No primeiro harmônico temos que:L = λ/2 λ =2.L
Como:v = λ . ff = v/λf = v/2.LNo segundo harmônico temos
que:L = 2.λ/2 λ =2.L/2
Como:v = λ . ff = v/λf = 2.v/2.L
No terceiro harmônico temos que:L = 3.λ/2 λ =2.L/3
Como:v = λ . ff = v/λf = 3.v/2.L
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Tubos SonorosUma coluna gasosa também possui suas
frequências naturais de vibração.
Quando uma dessas colunas é excitada, em uma ou mais de suas frequências naturais, ocorre ressonância e o som amplifica-se.
Os tubos sonoros são classificados como tubos abertos ou fechados.
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Tubos Sonoros Abertos
L = λ/2 λ =2.L
Como:v = λ . f
f = v/λ
f = v/2.L
L = 2 . λ/2
λ =2.L/2
Como:v = λ . ff = v/λ
f = 2 v/2.L
L = 3 . λ/2 λ =2.L/3
Como:v = λ . ff = v/λ
f = 3 v/2.L
Assim:
fn = n . v/2.L
fo = v/2.LComo:
Temos:f = n . fo
Onde n = 1, 2, 3, 4, …
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Tubos Sonoros Fechados
L = λ/4
λ = 4.L
Como:v = λ . ff = v/λ
f = v/4.L
L = 3.λ/4
λ = 4.L/3
Como:v = λ . ff = v/λ
f = 3.v/4.L
L = 5.λ/4
λ = 4.L/5
Como:v = λ . ff = v/λ
f = 5.v/4.L
Assim:
fn = n . v/4.L
fo = v/4.L
Como:
Temos:
f = n . fo
Onde n = 1, 3, 5, …)