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Acústica: como ela é estudada?

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O estudo do som, atualmente, é de devida importância para as provas, sendo chamada normalmente de acústica. Inicialmente é importante saber algumas definições para que não haja confusões entre alguns conceitos.

Onda

É uma variação ocorrida em um período de alguma grandeza física, sendo composta por cristas, os quais são pontos de maior intensidade, localizadas no topo da onda; vales, que são pontos de menor intensidade e o nível médio que são pontos entre as cristas e os vales. A distância entre duas cristas ou dois vales ou níveis médios é chamado de comprimento de onda, o qual apresenta como símbolo o lambda (λ). Já a distancia de uma crista ou um vale em relação ao nível médio de uma onda é chamada de amplitude representada pela letra (y).

Período

É o tempo que apenas uma oscilação, ou seja, uma onda completa demora para percorrer, sendo uma onda completa a distância entre dois vales, cristas ou níveis médios da onda. O símbolo que representa o período é a letra (T), medido em segundos (s).

Frequência

É o número de oscilações dada em alguma unidade de tempo, o qual tem como simbologia a letra (f), e sua medida é feita, normalmente, em hertz (Hz), que são rotações por segundo.

A acústica possui uma peculiaridade entre frequência e período, o qual são o inverso do outro, podendo assim serem representados pela igualdade:

f = 1/t

Som

O som é um tipo de onda mecânica que possui frequência e intensidade mínimas para serem perceptíveis pelos ouvidos humanos, no entanto existem outros tipos de frequência e intensidade que podem ser percebidas por outros animais, como veremos a seguir. As ondas mecânicas, como no caso do som, precisam de um meio material para se propagar, como o ar ou até mesmo o solo, desse modo, se não houver, não haverá propagação sonora no vácuo, pois neste meio não existe ar.

O humano possui um aparelho auditivo que comporta somente frequências sonoras na faixa entre 16 Hz até 20000 Hz (20kHz). Dentro desta faixa encontram-se vezes humanas, instrumentos musicais, alto-falantes, canto de pássaros, entro outros milhares de sons que estão hodiernamente nos nossos dias.

Abaixo dos 16 Hz, são denominados como infrassons, os quais são produzida nas vibrações da água, batida de coração e muitos outros.

Acima dos 20000Hz, são chamados de ultrassons, que são emitidos normalmente por insetos e alguns animais, como o morcego, o grilo, gafanhotos e também por máquinas criadas pelo homem, como os aparelhos médicos e industriais.

Aparelhos que produzem ondas sonoras

Os aparelhos encontrados atualmente que produzem sons são inúmeros, e estes são denominados fontes sonoras, entre muitos aqueles que são pertinentes no dia a dia:

As cordas de um violão, de um piano de calda e também as vocais. Tubos sonoros como saxofone, flauta, trompete, clarineta. Membranas como de um tambor, de uma caixa de percussão. Hastes como de um triangulo, ou até mesmo de um diapasão.

Características do som

O som é caracterizado de três formas distintas, a intensidade, a altura e o timbre. Esses são elementos importantes da acústica na manifestação com a qual tipicamente interagimos.

A intensidade está diretamente ligada com a quantidade de energia transportada pelo som, a qual é denominada forte quando sua amplitude é maior, ou seja, sua intensidade ou fraco quando a amplitude da onda é menor, e consequentemente, sua intensidade é menor.

A altura que sua característica diferenciadora é a frequência sonora. Quando o som é denominado como alto é devido sua frequência ser maior, ou seja, ele ser mais agudo e quando se denomina que o som é baixo é pela baixa frequência, sendo caracterizado por um som mais grave.

O timbre corresponde as características gerais de um som, ao conjunto de ondas sonoras que o formam, pois diferente de todas as outras características o timbre é sempre diferente de cada objeto, como por exemplo, é de extrema facilidade diferenciar o timbre de um piano de uma guitarra.

A velocidade que o som possui no ar é de 340m/s e a principal fórmula usada para o cálculo de exercícios relacionados a acústica é:

v λ.f


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