Físico Química 8º Ano

Ondas

O homem sempre sentiu fascínio e curiosidade pelas ondas do mar.Em nosso mundo estamos rodeados por ondas. Ondas mecânicas, sonoras, luminosas,

ondas de rádio, eletromagnéticas, etc.

Na história da Física, grandes cientistas dedicaram-se ao estudo das ondas, entre eles: Christian Huygens (1629-1695), Robert Hooke (1635-1703), Isaac Newton (1643-1727), Guglielmo Marconi (1874-1937), Doppler (1803-1853).Graças às ondas é que existem muitas das maravilhas do mundo moderno, como a televisão, o rádio, as telecomunicações via satélite, o radar, o forno de microondas, entre outras.

Denomina-se onda o movimento causado por uma perturbação que se propaga através de um meio.

Colocando-se um pedaço de cortiça na água, próximo ao local do lançamento da pedra, verifica-se que a onda, ao atingir a cortiça que fica flutuando na superfície da água, faz com que ela apenas oscile, subindo e descendo, sem variar a direção.

fonteComo a rolha não é arrastada, concluímos que a onda não transporta matéria. Porém,

como ela se movimenta, implica que recebeu energia da onda.

Uma onda transmite energia sem o transporte de matéria.

ClassificaçãoAs ondas podem ser classificadas de três modos.

Quanto à natureza

Ondas mecânicas: são aquelas que precisam de um meio material para se propagar (não se propagam no vácuo).

Exemplo: Ondas em cordas e ondas sonoras (som).

Ondas eletromagnéticas:são geradas por cargas elétricas oscilantes e não necessitam de uma meio material para se propagar, podendo se propagar no vácuo.

Exemplos: Ondas de rádio, de televisão, de luz, raios X, raios laser, ondas de radar etc.

Quanto à direção de propagaçãoUnidimensionais: são aquelas que se propagam numa só direção. Exemplo: Ondas em cordas.Bidimensionais: são aquelas que se propagam num plano.Exemplo: Ondas na superfície de um lago.

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Tridimensionais: são aquelas que se propagam em todas as direções.Exemplo: Ondas sonoras no ar atmosférico ou em metais.

Quanto à direção de vibraçãoTransversais: são aquelas cujas vibrações são perpendiculares à direção de propagação.Exemplo: Ondas em corda.

Longitudinais: são aquelas cujas vibrações coincidem com a direção de propagação.Exemplos: Ondas sonoras, ondas em molas.

Som e Propriedades do Som

Produção do somO som é o resultado de uma vibração, que se transmite ao meio de propagação, provocando zonas de maior compressão de partícula e zonas de menor compressão (zonas de rarefacção) de partículas, originando uma onda sonora.O silêncio é a ausência de qualquer som.

Propagação do somO som necessita de um meio físico, sólido, líquido ou gasoso, para se propagar (para chegar de um lado a outro). A velocidade de propagação do som dependo desse meio. Normalmente a velocidade de propagação das ondas sonoras é maior nos sólidos e menor nos gases. Esta velocidade também depende da temperatura a que o meio de propagação se encontra.A velocidade média de propagação do som no ar é de 340 m.s-1.Não há propagação de som no vazio, devido à ausência de partículas.

Propriedades do som

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Um som apresenta as seguintes propriedades: altura, intensidade e timbre.

AlturaOs sons podem ser graves ou agudos.

A - Som GraveB - Som Agudo

Os sons graves, também chamados baixos, são sons com maior comprimento de onda (pequena frequência).Os sons agudos, ou altos, tem um menor comprimento de onda (maior frequência).

IntensidadeEm termos de intensidade, os sons podem ser fortes ou fracos.A intensidade de uma onda sonora depende da amplitude dessa onda. Um som com uma maior amplitude é um som forte, enquanto que um som com uma pequena amplitude é um som fraco.

Os sons fortes transportam uma maior quantidade de energia que os fracos.Uma onda sonora perde intensidade no decurso da sua propagação.

A capacidade que o ouvido humano tem de sentir um som depende da intensidade do som mas também da sua frequência. Os sons muito fracos não são sentidos e os sons muito fortes podem provocar lesões.

O nível sonoro é uma escala que relaciona a intensidade de um determinado som com a do som mais fraco que conseguimos ouvir, e pode ser medido com um sonómetro.A unidade S.I. do nível sonoro é o bel, B, embora normalmente seja utilizado o decibel, dB, que é igual a 0,1 B.

O nível sonoro de 1dB é a medida correspondente ao limiar da audição, nível abaixo do qual o ouvido humano não detecta som. O nível de 120 dB corresponde ao limiar da dor, o nível máximo suportável pelo ouvido humano. O nível do limiar da audição e do limiar da dor depende da frequência da onda sonora.

TimbreÉ esta propriedade do som que nos permite distinguir uma fonte sonora de outra, apesar de estarem a produzir sons com a mesma frequência.O timbre de uma fonte sonora é representado por uma onda complexa, que é a soma de uma onda fundamental (som puro, ou simples, como o produzido por um diapasão) e sons harmónicos.Cada fonte sonora produz uma onda sonora complexa diferente (a produzida por uma viola é diferente da produzida por uma flauta).

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Reflexão do somQuando uma onda sonora encontra uma superfície volta para trás, diz-se que esta superfície é uma boa reflectora de som.

EcoO ouvido humano não consegue distinguir dois sons iguais se estes não estiverem separados por um intervalo de tempo igual ou superior a 0,1 s.Quando o intervalo de tempo entre o som emitido e o som reflectido é superior a 0,1 s acontece o efeito chamado eco - é ouvida uma repetição do som originalmente emitido.Em condições normais, para que o eco aconteça, é necessário que o espaço entre a fonte sonora e a superfície reflectora seja no mínimo de 17 m.

SonarUma das aplicações mais conhecidas da reflexão do som é o sonar.Este aparelho, usado nos navios, emite ultra-sons para o fundo do mar e capta a sua reflexão, calculando em seguida a distância entre a embarcação e o fundo do mar, outros objectos os cardumes.

EcografiaNuma ecografia, outra aplicação da reflexão dos sons, os ultra-sons são usados para detectar os diferentes tecidos do interior do nosso corpos, possibilitando criar uma imagem. Absorção do somDiferentes superfícies reagem de maneira diferente à maior ou menor reflexão das ondas sonoras.As superfícies que impedem a reflexão do som são superfícies usadas para isolar ou diminuir a propagação do som. Refracção do somA refracção do som acontece quando o som muda de um meio de propagação para outro.

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