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II. Som
2.1 Fenómenos ondulatórios em
meios materiais2.2 Ondas sonoras
2.2 Ondas sonoras
O que são ondas?
O som é um fenómeno de natureza ondulatória.
O som propaga-se por ondas.
Formação de ondas na água devido à
queda de uma pequena pedra.
2.1 Fenómenos ondulatórios em meios materiais
Ponto onde se iniciou a
vibração
Ondas mecânicas • São ondas que precisam de um meio
material para se propagarem.
• Não transportam matéria ao longo da direção
de propagação.
• Transportam energia, associada às vibrações,
ao longo da direção de propagação.
cristas
vales
2.1 Fenómenos ondulatórios em meios materiais
Amplitude das ondas
• O afastamento máximo de qualquer ponto em relação a sua posição de
equilíbrio chama-se amplitude de vibração e representa-se pela letra A.
• Unidade SI de medida da amplitude de ondas na água ou em
cordas: metro (m)
Maior amplitude da
ondaMais energia transferida ao longo
do material onde se propaga.
2.1 Fenómenos ondulatórios em meios materiais
Frequência das ondas
• A frequência das ondas corresponde ao número de vibrações completas
efetuadas por segundo e representa-se pela letra f.
• Unidade SI de medida: hertz (Hz)
Maior frequência da
onda
Mais vibrações completas são
efetuadas por segundo e mais
energia é transferida.
Maior frequência Menor frequência
2.1 Fenómenos ondulatórios em meios materiais
• O período de uma onda corresponde ao intervalo de tempo necessário
para que qualquer ponto da onda efetue uma vibração completa e
representa-se pela letra T.
• Unidade SI de medida: segundo (s)
Como se relaciona o período de uma onda com a sua frequência?
ou
• Os valores do período e da frequência de uma onda são o inverso um
do outro.
maior T ⇔menor f
menor T ⇔maior f
Período das ondas
2.1 Fenómenos ondulatórios em meios materiais
Que informações podemos retirar deste gráfico?
Gráfico posição-tempo de uma onda na água ou numa corda
2.1 Fenómenos ondulatórios em meios materiais
A amplitude da onda, distância máxima do ponto à posição de equilíbrio, é de
0,5 m.
0,8 s é o intervalo de tempo necessário para completar uma vibração
completa, ou seja, é o período desta onda.
Como a frequência é o inverso do período, o seu valor será:
f = 1 ⇔ f = 1,25 vibrações /s ou 1,25 Hz
0,8
Conclusões do gráfico
2.1 Fenómenos ondulatórios em meios materiais
Ondas mecânicas
Transversais Longitudinais
A direção de vibração da onda é
perpendicular à sua direção de
propagação.
A direção de vibração da onda é
igual à sua direção de
propagação.
2.2 Ondas sonoras
• As ondas sonoras são ondas mecânicas longitudinais.
direção de vibração = direção de propagação
2.2 Ondas sonoras
Ondas de pressão e sua representação por gráficos pressão-tempo
• As ondas sonoras são constituídas por zonas onde os corpúsculos do ar se
aproximam e a pressão é maior do que antes de iniciar a vibração, separadas
por outras zonas onde os corpúsculos se afastam, e a pressão é menor do que
antes de se iniciar a vibração.
• Por isso se chama às ondas sonoras ondas de pressão.
2.2 Ondas sonoras
Gráfico pressão-tempo num ponto do ar sujeito a uma onda sonora.
Este gráfico:
• mostra a periodicidade temporal da pressão do ar;
• permite ler os valores da amplitude da pressão – A – e do
período da onda – T;
• permite obter o valor da frequência pela expressão ƒ= 1/T.
2.2 Ondas sonoras
Visualização de ondas sonoras num osciloscópio
• O osciloscópio é um aparelho que permite visualizar ondas sonoras
depois de serem convertidas, por um microfone, em ondas elétricas
com a mesma frequência das sonoras.
• Também permite determinar o período e a frequência das ondas
sonoras.
2.2 Ondas sonoras