Som - Fenómenos

Eco

• Consiste em ouvir a repetição de um som que foi produzido instantes antes.
• Resulta da reflexão do som quando este encontra superfícies duras e lisas (ou polidas).
• Para distinguir claramente o som refletido do som original é necessário que exista entre eles um intervalo mínimo de 0,1 s (segundos).
• No ar o som propaga-se a uma velocidade de 340 m/s.
• d = v*∆t        
• Assim, para que seja possível ouvir nitidamente o eco do som original, é necessário que seja percorrida uma distância de 34 m, pelo que a superfície refletora tem de estar a uma distância mínima de 17 m da fonte emissora.
• Quando existem vários obstáculos a distâncias superiores a 17 m, o mesmo som pode reletir-se várias vezes, ocorrendo vários ecos - ecos múltiplos.
• Quando a distância entre a fonte sonora e a superfície refletora é inferior a 17 m, ocorre a reverberação do som.       

Eco - Reflexão 

Reverberação

• Consiste numa sensação de prolongamento do som.
• Resulta da reflexão do som quando este encontra superfícies duras e lisas (ou polidas) a uma distância menor do que 17 m. Assim, não se consegue distinguir os dois sons, daí a sensação de prolongamento.

Reverberação com e sem isoladores

Refração:

• fenómeno que ocorre quando a velocidade de propagação sofre alterações, o que pode acontecer com a mudança de meio ou no mesmo meio se este não for homogéneo.
• há geralmente mudança de direção da propagação.
• A onda sonora, ao encontrar um obstáculo, sofre também reflexão e absorção, assim nem todo o som passa para o segundo meio.

Refração do som

Ressonância:

• fenómeno que ocorre quando a frequência natural de vibração de um corpo é igual ou múltipla da frequência de vibração da fonte sonora.
• O som é ampliado.

A caixa de ressonância amplia o som

Absorção:

• Os materiais que absorvem o som chamam-se isoladores sonoros.
• Exs: cortiça, esferovite, lã, etc.

Difração:

• fenómeno que está relacionado com a capacidade que o som tem de contornar obstáculos. 

Som - Propagação

Sendo as ondas sonoras ondas mecânicas, estas necessitam de um meio material para se propagarem, isto é, não se propagam no vazio. Por essa razão, não existe som no espaço. 

De uma forma geral, a propagação das ondas sonoras é mais rápida nos sólidos do que nos líquidos.

V_{som num meio sólido} > V_{som num meio líquido} > V_{som num gás}  

A velocidade de propagação do som depende do estado físico do meio e de outros fatores como a densidade e elasticidade do material.

v=d/∆t

v-velocidade do som (m/s)

d-distância (m)

∆t-tempo (s)

V som no ar +/- 340 m/s    

Som no espaço

    

Som - Noções essenciais e propriedades

O que é?

• é uma manifestação de energia (sonora)

Como se produz?

• produz-se por vibração dos corpos

Como se propaga?

• propaga-se através de ondas sonoras

Ondas sonoras:

• são ondas mecânicas (necessitam de um  meio material para se propagarem) - Quanto à sua natureza
• são ondas longitudinais (direção da perturbação coincidente com a direção da propagação) - Quanto à direção da perturbação

Propriedades do som:

• Altura - propriedade do som que se relaciona com a frequência da onda (>altura>frequência)

                      - grave (baixo ou grosso) e agudo (alto ou fino)

• Intensidade - propriedade do som que se relaciona com a amplitude da onda 

                            - sons fortes (maior intensidade) e sons fracos (menor intensidade)

• Timbre- propriedade do som que permite distinguir sons com a mesma intensidade e mesma altura, mas provenientes de fontes sonoras diferentes

O SOM

Ondas

O que são:

• Uma onda onda é a propagação de uma perturbação num meio material ou não.
• Uma onda transporta energia e não matéria.

Classificação das Ondas:

-Quanto à sua natureza:

• Ondas MECÂNICAS
• ondas que se propagam num meio material;
• ex: ondas do mar.
• Ondas ELETROMAGNÉTICAS
• ondas que não precisam de um meio material para se propagarem;
• ondas que se propagam no vazio;
• ex: ondas luminosas, ondas de rádio, ondas microondas, ondas ultravioletas...

-Quanto à direção da propagação:

• Ondas LONGITUDINAIS: 
• ondas cuja direção da perturbação é igual à propagação da onda;
• ex: ondas sonoras.
• Ondas TRANSVERSAIS:
• ondas cuja direção da perturbação é perpendicular à direção da propagação da onda. 

-Quanto à sua periodicidade:

• Onda PERIÓDICA:
• as suas características repetem-se no espaço e ao longo do tempo
• Onda NÃO PERIÓDICA:
• as suas características vão sendo irregulares.

Ondas longitudinais e transversais

Características das ondas:

f -> frequência -> nº de vibrações ou nº de ciclos por segundo

  ->unidade de frequência: hertz (Hz)

  -> f=1/T

T ->período -> tempo necessário para se completar um ciclo

   ->unidade do SI: segundo (s)

   -> T=1/f

Mecanismos de transferência de energia sob a forma de calor

Condução: (sólidos)

• Processo em que as partículas diretamente em contacto com a fonte quente adquirem uma maior agitação, pois a temperatura é maior. Parte da energia cinética produzida vai sendo transmitida ás partículas vizinhas.

Convecção: (fluidos ou gases)

•  Neste processo o fluido ou gás mais quente torna-se menos denso e sobe. No topo, o fluido ou gás mais frio e mais denso, desce. Criando-se assim as correntes de convecção, que se mantêm até que a temperatura esteja uniforme.

Radiação:

• consiste em ondas eletromagnéticas que viajam à velocidade da luz.
  
  

Mecanismos de transferência de energia sob a forma de calor

Temperatura ≠ Calor

Temperatura: 

• grandeza física que se relaciona com o grau de agitação das partículas, ou seja, com a energia cinética média das partículas;
• mede-se com termómetro;
• unidade no SI (Sistema Internacional): K (Kelvin)
• unidade mais utilizada: C (Celsius)

Termómetro

Calor:

• grandeza física;
• medida de energia térmica transferida entre corpos a temperaturas diferentes

Transferência de energia térmica (calor)

Energia Potencial Gravítica vs Energia Cinética

Energia Potencial Gravítica: (epg)

• Todos os corpos, mesmo em repouso possuem epg;
• epg = m×g×h = mgh (m=massa Kg; h=altura).

Energia Cinética: (Ec)

• Ec = 1/2 ×m×v^2 (v=velocidade m/s)
• Energia associada ao movimento dos corpos.

Lei da conservação da energia:

• A energia não se cria nem se destrói;
• A enrgia transfere-se e transforma-se.