Som Powerpoint - Pormenores da Ciência

CIÊNCIAS FÍSICO-QUÍMICAS
8ºANO
PROFESSORA: HELENA FELGUEIRAS
O que é o som?
 O som é uma sensação que resulta de uma
perturbação na atmosfera causada por um
emissor, essa perturbação consiste em
rápidas variações da pressão atmosférica
que se propagam sob a forma de ondas até
aos nossos ouvidos.
Propagação do som
 Os sons propagam-se nos meios sólidos,
líquidos e gasosos e a velocidade de
propagação depende em que meios se
propagam. O meio de propagação mais
rápido é o meio sólido. No meio gasoso, a
velocidade do som apenas varia em função da
temperatura.
Onda sonora – propagação de uma perturbação de um ponto
para outro, sem transporte de matéria mas sim de enegia.
O som é também produzido pela vibração de determinados
materiais, sendo essa vibração transmitida às partículas
constituintes do ar sob a forma de ondas sonoras.
Percebemos o som quando as ondas sonoras chegam aos
nossos ouvidos e fazem o tímpano vibrar.
O movimento da onda sonora empurra as partículas
constituintes do ar originando compressões e rarefacções à
medida que se vai deslocando.
Fontes sonoras
Existem três tipos de ondas sonoras:
 Fontes que usam membranas ou placas vibrantes.
 Fontes que usam colunas de ar vibrantes.
Fontes que usam cordas vibrantes.
Os instrumentos musicais são fontes
sonoras que produzem sons e
classificam-se em:
Instrumentos de percussão – funcionam quando recebem
pancadas ou são agitados. Ex: Bombo
Instrumentos de sopro – funcionam por vibração do ar no
interior de tubos. Ex: Flauta.
Instrumentos de cordas – funcionam por vibração de corads
esticadas. Ex: viola.
Transmissão e audição do som
Ouvido humano
O ouvido é dividido em 3 partes: externo, médio e interno.
Ouvido externo: É formado pela orelha e canal auditivo com a
membrana timpânica no fundo do canal.
Ouvido médio: Estão os 3 ossículos (martelo, bigorna, estribo)
e a abertura da tuba auditiva.
Ouvido interno: Também chamado de labirinto, é formado
pelo aparelho vestibular (equilíbrio) e cóclea (audição).
Como o ouvido funciona?
O ouvido capta vibrações do ar (sons) e as transforma em
impulsos nervosos que o cérebro "ouve". O ouvido externo é
composto pelo pavilhão e pelo canal auditivo. A entrada do canal
auditivo é coberta de pêlos e cera, que ajudam a mantê-lo limpo.
O canal auditivo leva o som a uma membrana circular e flexível,
chamada tímpano, que vibra ao receber ondas sonoras. Esta, por
sua vez, faz vibrar, no ouvido médio, três ossículos, que ampliam
e intensificam as vibrações, conduzindo-as ao ouvido interno. O
ouvido interno é formado por um complexo sistema de canais
contendo líquido aquoso. Vibrações do ouvido médio fazem com
que esse líquido se mova e as extremidades dos nervos sensitivos
convertem esse movimento em sinais elétricos, que são enviados
ao cérebro, através do nervo da audição (nervo auditivo). O modo
como os sinais elétricos são interpretados pelo cérebro ainda não
está claramente entendido.
Os três ossinhos:
Os três ossos do ouvido médio são os menores do corpo.
Devido ao seu formato, chamam-se: martelo, bigorna e
estribo. Eles estão interligados de maneira que as vibrações
de um osso provocam vibrações no próximo osso da cadeia,
levando as ondas sonoras até o ouvido interno, onde são
transformadas em impulsos elétricos, que chegam ao
cérebro através do nervo auditivo.
Ondas longitudinais e ondas
transversais
Ondas longitudinais – a propagação da onda dá-se na direcção
em que ocorreu a perturbação que lhe deu origem.
Ondas transversais – a propagação da onda tem direcção
perpendicular à direcção da perturbação que lhe deu origem.
Características de ondas sonoras
Amplitude (A) – distância entre a posição de equilíbrio e o
ponto de vibração máxima (ou mínima) atingido pela onda.
Unidade S.I. – metro (m)
Comprimento de onda - λ
Comprimento de onda – é a distância entre dois pontos
sucessivos em que a pressão do ar é mínima (ou entre dois
pontos em que a pressão é máxima). Unidade S.I. – metro (m)
Período - T
Período – é o tempo que decorre entre a passagem, num certo
ponto, de dois máximos consecutivos da pressão do ar
(compressão máxima) ou de dois mínimos consecutivos da
pressão do ar (rarefacção máxima). Unidade S.I. – Segundo (s).
T – período (s)
f – frequência (Hz)
Frequência (f)
Frequência – é o número de vezes que passa uma compressão de ar (ou uma rarefacção)
em cada segundo, num certo ponto.
Velocidade - v
Velocidade – é a distância linear percorrida pela onda num
segundo.
V- velocidade em m/s
λ – comprimento de
onda em m
T – período em s
Qualidades do som
É possível distinguir sons diferentes, recorrendo às suas
qualidades: Intensidade, altura, timbre e duração.
Intensidade (I)
Intensidade – qualidade relacionada com a amplitude
da onda sonora e que representa a energia
transportada pela onda que atravessa a unidade de
superfície por unidade de tempo (W/m2). Esta
propriedade permite classificar um som como:
 Fraco ao qual corresponde uma pequena amplitude.
Forte ao qual corresponde uma grande amplitude.
Altura
Altura – qualidade relacionada com a frequência da onda sonora. Esta
propriedade permite classificar um som como:
Grave ou baixo – baixa frequência.
Agudo ou alto – alta frequência.
Timbre
Timbre – qualidade que permite distinguir sons com a mesma
altura e a mesma intensidade, mas produzidos por
instrumentos diferentes.
Som fundamental – som emitido por um diapasão.
Som harmónico – mistura de sons em que um tem uma certa
frequência e os outros têm frequências múltiplas desta. Som
musical emitido por um cantor ou por um instrumento
musical.
Duração
Duração – tempo durante o qual o som se propaga.
Qualidades do som
Propagação do som
O som é produzido pelos movimentos vibratórios da fonte
sonora que são transmitidos através das partículas do meio
material até ao nosso ouvido. A propagação do som é
acompanhada de transferência de energia cinética da fonte
sonora para as sucessivas camadas por onde o som se
propaga.
-O som propaga-se em todos os meios materiais: sólido,
líquido e gasoso.
-O som propaga-se melhor em meios sólidos e pior em meios
gasosos.
- O som não se propaga no vazio.
Velocidade de propagação do som
A velocidade de propagação do som depende do meio onde
este se propaga. No ar, à temperatura de 20ºC, o valor da
velocidade de propagação do som é cerca de 340 metros por
segundo, isto é, a onda sonora percorre a distância de 340
metros no tempo de um segundo.
v – velocidade (m/s)
d – distância a que o som se propaga (m)
Δt – Intervalo de tempo (s)
Espectro Sonoro
Espectro sonoro – é o conjunto de todos os sons audíveis e não audíveis pelo
ser humano.
Sons audíveis – sons com frequência compreendida entre os 20 Hz e os 20 000
Hz
Infra-sons – sons com frequência inferior a 20 Hz.
Ultra-sons – sons com frequência superior a 20 000 Hz.
Propriedades do som
Reflexão – este fenómeno ocorre quando há mudança da
direcção ou do sentido de propagação da onda sonora.
Um dos efeitos da reflexão so som é o ECO. Um som
reflectido produz eco quando o obstáculo está a uma
distância mínima de 17 metros, uma vez que para que o
nosso ouvido distinga dois sons, estes têm de chegar
com um intervalo de tempo de, pelo menos, 0,1
segundos.
v = 2d/Δt
v – velocidades (m/s)
d – distância (m)
t – tempo (s)
Propriedades do som
Reverberação – O ouvido não é capaz de distinguir o
som original do som reflectido. Essa situação resulta
da reflexão de sons em obstáculos cuja distância é
inferior a 17 metros. Este fenómeno causa
sobreposição entre o som emitido e o som reflectido.
Propriedades do som
Refracção do som – este fenómeno ocorre quando a onda
sonora muda de direcção por passar de um meio material
para outro.
Propriedades do som
Difracção do som – este fenómeno ocorre quando a
onda sonora contorna um obstáculo, dispersando-se
numa série de ondas concêntricas.
Propriedades do som
Ressonância de um som – ocorre quando a frequência de
um som emitido coincide com a frequência natural de um
objecto que se encontra no seu caminho.
Frequência natural ou de ressonância – frequência com
que um objecto vibra naturalmente. Se uma pessoa
cantar com uma frequência igual à de um copo, este pode
partir.