Acústica: Compreendendo Ondas Sonoras e suas Propriedades

ACÚSTICA Prof MSc Freud Medeiros ACÚSTICA INTRODUÇÃO É o segmento da Física que interpreta o comportamento das ondas sonoras audíveis frente aos diversos fenômenos ondulatórios ONDA SONORA Onda mecânica longitudinal e tridimensional VELOCIDADE DO SOM A velocidade do som depende das condições do meio em que ele se propaga Aviões supersônicos possuem velocidade maior que o som no ar Meio Temperatura V ms Ar 20º C 340 Água 0º C 1500 Ferro 0º C 4480 TIMBRE relacionado à forma da onda emitida pelo instrumento Qualidade que permite diferenciar duas ondas sonoras de mesma altura e mesma intensidade emitidos por fontes distintas ALTURA Frequência Qualidade que permite diferenciar em som grave baixa frequência Ex voz masculina som agudo alta frequência Ex voz feminina INTENSIDADE relacionada com energia que a onda transfere e com a amplitude da onda Qualidade que permite diferenciar em som forte grande amplitude Ex tsunamis som fraco pequena amplitude Ex voz humana QUALIDADES FISIOLÓGICAS DO SOM QUALIDADES FISIOLÓGICAS DO SOM Aplicação 01 Uma fonte puntiforme produz a 50 m de distância um som cujo nível de intensidade vale 50 dB Em watts determine a potência da fonte REFLEXÃO DO SOM Persistência auditiva tempo que leva para deixarmos de perceber um som 01s Eco ocorre quando Δt 01s O observador ouve separadamente o som direto e o som refletido Reverberação ocorre quando Δt 01s Há um prolongamento da sensação auditiva Reforço ocorre quando Δt 0s Há somente um aumento da intensidade sonora t 0s Δt x Como D 2X e o tempo mínimo é de 01 s D V Δt 2X 340 01 X 342 17m Distância mínima EFEITO DOPPLER É o fenômeno pelo qual um observador percebe uma frequência diferente daquela emitida por uma fonte devido ao movimento relativo entre eles Aproximação Som percebido é mais alto Afastamento Som percebido é mais baixo Observador em repouso e fonte em movimento Equação geral f fv vov vF Onde f frequência aparente percebida pelo ouvinte f frequência real da fonte V velocidade do som Vo velocidade do observador VF velocidade da fonte Efetivo Doppler Conclusão Movimento de aproximação entre fonte e observador fRECEBIDA fEMITIDA Movimento de afastamento entre fonte e observador fRECEBIDA fEMITIDA Aplicação 02 Um avião emite um som de frequência f 600 Hz e percorre uma trajetória retilínea com velocidade va 300 ms O ar apresentase imóvel A velocidade de propagação do som é v 330 ms Determine a frequência do som recebido por um observador estacionário junto à trajetória do avião a enquanto o avião aproximase do observador b quando o avião afastase do observador Solução a fD fvv vF 600 330330 300 fD 660 kHz b fD fvv vF 600 330330 300 fD 314 Hz