A sensação sentida pelos nossos ouvidos é chamada de som. É uma forma de energia que nos faz ouvir. Ouvimos vários sons à nossa volta no nosso quotidiano.
Sabemos que o som viaja em forma de onda.
Uma onda é uma perturbação vibratória num meio que transporta energia de um ponto para outro sem que haja um contacto directo entre os dois pontos.
Podemos dizer que uma onda é produzida pelas vibrações das partículas do meio através do qual passa.
Há dois tipos de ondas: Ondas Longitudinais e Ondas Transversais.
Ondas Longitudinais: Uma onda em que as partículas do meio vibram para a frente e para trás na ‘mesma direção’ em que a onda está se movendo. O meio pode ser sólido, líquido ou gasoso. Portanto, ondas sonoras são ondas longitudinais.
Ondas Transversais: Uma onda na qual as partículas do meio vibram para cima e para baixo ‘em ângulos rectos’ na direcção em que a onda está a mover-se. Estas ondas são produzidas apenas em sólidos e líquidos, mas não em gases.
Som é uma onda longitudinal que consiste em compressões e rarefacções que viajam através de um meio.
Onda sonora pode ser descrita por cinco características: Comprimento de onda, Amplitude, Período de tempo, Frequência e Velocidade ou Velocidade.
1. Comprimento de onda
A distância mínima em que uma onda sonora se repete é chamada seu comprimento de onda. É o comprimento de uma onda completa. É denotado por uma carta grega λ (lambda). Sabemos que em uma onda sonora, o comprimento combinado de uma compressão e uma rarefação adjacente é chamado de seu comprimento de onda. Também, a distância entre os centros de duas compressões ou duas rarefacções consecutivas é igual ao seu comprimento de onda.
Note: A distância entre os centros de uma compressão e uma rarefacção adjacente é igual a metade do seu comprimento de onda, ou seja, λ/2. A unidade S.I para medir o comprimento de onda é metro (m).
2. Amplitude
Quando uma onda passa por um meio, as partículas do meio são deslocadas temporariamente de suas posições originais não perturbadas. O deslocamento máximo das partículas do meio em relação às suas posições originais não perturbadas, quando uma onda passa através do meio, é chamado de amplitude da onda. Na verdade, a amplitude é usada para descrever o tamanho da onda. A unidade S.I de medida de amplitude é metro (m), embora às vezes também seja medida em centímetros. Você sabe que a amplitude de uma onda é a mesma que a amplitude do corpo vibrante que produz a onda?
3. Tempo-Período
O tempo necessário para produzir uma onda completa ou ciclo ou ciclo é chamado de tempo-período da onda. Agora, uma onda completa é produzida por uma vibração completa do corpo vibratório. Portanto, podemos dizer que o tempo necessário para completar uma vibração é conhecido como período de tempo. É denotado pela letra T. A unidade de medida do período de tempo é segundo (s).
Por que a velocidade e a velocidade nem sempre são iguais em magnitude?
4. Frequência
Fonte: www.media.openschool.com
O número de ondas ou ciclos completos produzidos em um segundo é chamado de frequência da onda. Como uma onda completa é produzida por uma vibração completa do corpo vibratório, podemos dizer que o número de vibrações por segundo é chamado de frequência. Por exemplo: se 10 ondas ou vibrações completas são produzidas em um segundo, então a frequência das ondas será de 10 hertz ou 10 ciclos por segundo. Você sabe que a frequência de uma onda é fixa e não muda mesmo quando ela passa por substâncias diferentes?
A unidade de frequência S.I é hertz ou Hz. Diz-se que um corpo vibratório que emite 1 onda por segundo tem uma frequência de 1 hertz. Isto é 1 Hz é igual a 1 vibração por segundo.
Por vezes uma unidade de frequência maior é conhecida como kilohertz (kHz) que é 1 kHz = 1000 Hz. A frequência de uma onda é denotada pela letra f.
A frequência de uma onda é a mesma que a frequência do corpo vibratório que produz a onda.
Qual é a relação entre tempo-período e frequência de uma onda?
O tempo necessário para produzir uma onda completa é chamado período de tempo da onda. Suponha que o período de tempo de uma onda seja T segundos.
Em T segundos o número de ondas produzidas = 1
Então, em 1 segundo, o número de ondas produzidas será = 1/T
Mas o número de ondas produzidas em 1 segundo é chamado de sua freqüência.
Então, F = 1/Time-período
f = 1/T
onde f = freqüência da onda
T = período da onda
5. Velocidade da Onda (Velocidade da Onda)
A distância percorrida por uma onda em um segundo é chamada velocidade da onda ou velocidade da onda. É representada pela letra v. A unidade S.I para medir a velocidade é metros por segundo (m/s ou ms-1).
Qual é a relação entre Velocidade, Frequência e Comprimento de Onda?
Velocidade = Distância percorrida/ Tempo gasto
Let v = λ / T
Onde T = tempo gasto por uma onda.
v = f X λ
Esta fórmula é conhecida como equação da onda.
Onde v = velocidade da onda
f = frequência
λ = comprimento de onda
Velocidade de uma onda = Frequência X Comprimento de onda
>
Aplica-se a todas as ondas como ondas transversais como ondas da água, ondas longitudinais como ondas sonoras e as ondas electromagnéticas como ondas de luz e ondas de rádio
Por isso aprendemos várias características de ondas sonoras.
Expansão térmica de Sólidos, Líquidos e Gases