Sonoridade

A sonoridade é um atributo do som que depende principalmente da amplitude da onda (quanto maior, maior a sonoridade.

Cada individuo determina o graú de sooridade de um som, dependendo da sua acuidade auditiva.

Lei do inverso dos quadrados

A energia radiada por uma fonte de ondas sonoras que envia ondas de igual intensidade em todas as direcções passa através de qualquer superfície esférica imaginária de raio R e de área 4πR^2, centrada nas origens das ondas.

Se o som se propagar sem obstáculos, a intensidade sonora num ponto à distancia R da origem é:

P é a potência sonora da fonte.

Lei do inverso dos quadrados: Na ausência de reflexões na parede de um compartimento e de absorção de energia pelo ar, a intensidade sonora é inversamente proporcional ao quadrado da distância à fonte.

A intensidade do som

A energia que as ondas sonoras transportam pode ser utilizada para efectuar trabalho.

Ex: -Forçar a membrana do tímpano a vibrar
- Danificar janelas e edifícios.

Potencia da onda(W): É a quantidade de energia transportada por segundo por uma onda sonora

Se o som se estiver a propagar sem obstaculos a intensidade é:





A intensidade pode ser medida por aparelhos denominados sonómetros.

Na figura abaixo está uma escala de niveis sonoros:

Ouvido Humano

O ouvido humano permite a detecção de frequências sonoras entre 20Hz e 16000 Hz e destinguir cons musicais dentro de uma gama de qualidade muito extensa.

O ouvido externo é constituído pelo pavilhão (ou orelha), que ajuda a recolher as ondas provenientes do exterior.

Estas ondas são transmitidas através do canal auditivo a uma membrana denominada membrana do tímpano.

No ouvido médio encontram-se os ossículos, que constituem um sistema de alavanca para transmitir as vibrações do ouvido externo ao ouvido interno.

Finalmente o ouvido interno mais precisamente na cóclea existem milhares de células capilares muito finas que são estimuladas pelas vibrações sonoras e dão origem à sensação da audição.

Estes estimulos são transmitidos ao cérebro através do nervo auditivo.

Reflexão e refracção

Reflexão das ondas: Quando as ondas encontram um obstáculo podem mudar de direcção da sua propagação, ou apenas o sentido.

Os materiais tem capacidade diferentes de refletir as ondas:
-Materiais duros: refletem quase na totalidade;
-Materiais macios: a absorção do som é muito elevada.


A reflexão do som está na origem do fenómeno do eco.
O eco acontece porque o ouvido humano tem a capacidade de perceber dois sons distintos desde que o intervalo de tempo entre a recepção dos mesmos seja superior a 0.1 s.

Refracção: Quando as ondas passam de um meio material para outro de diferente densidade e mudam a sua direcção.

Mas na refracção grande parte das ondas sonoras refletem-se e por isso, muitas vezes é difícil detectar a refracção.

Propagação em meios diferentes

Quando se muda as propriedade do meio em que se propagam ondas mecânicas, geralmente , vão variar as caracteristicas dessas ondas: a amplitude, o comprimento de onda e a velocidade.

Quando as caracteristicas dos dois meios são muito diferentes, é necessario um sistema intermédio para transferir energia de um para o outro.

Este processo chama-se adaptação de impedâncias.

Origem das ondas

As ondas podem ter origem em:

-cordas vibrantes (violino, guitarra, cordas vocais);
-colunas de ar vibrantes;
-placas ou membranas vibrantes (xilofone, altifalante, tambor).

Sons musicais : são formas de onda aproximadamente periódicas que dão origem a uma sensação auditiva agradável.

Ruído: é a sobreposição de sons periódicos com um número de componentes muito elevado.

Velocidade do som: A velocidade de propagação varia de meio para meio material.

Ressonância:

Num corpo simples, como um pêndulo, a frequência é bem definida e só há uma frequência natural.
Noutros corpos mais complicados, como um tambor, uma mesa, o corpo humano podem vibrar com muitas frequências diferentes.

Quando se coloca a oscilar uma mola elástica, puxando-a devagar para cima e para baixo, a amplitude do sistema é pequena, enquanto não se faz vibrar a mola com a sua frequência natural.

Aumentando a frequência de vibração varia a amplitude do movimento, mas é quando se atinge o valor da frequência natural da vibração da mola que a amplitude é máxima.
Diz-se que existe ressonância.

Exemplos de ressonância:

• Quando ouvimos um som, as componentes mecânicas dos nossos ouvidos entram em ressonância com a onda sonora que chega.
  
  
• Quando colocamos uma garrafa vazia com o gargalo perto do ouvido ouvimos a vibração do ar que entra em ressonância na garrafa.
  
  
• Quando uma coluna de soldados marcha sobre a ponte, se a frequência do passo cadenciado da coluna de soldados coincide com uma das frequências naturais da ponte pode dar origem a uma vibração de amplitude muito grande, devido á ressonância.

Frequências naturais: são as frequências com que ele vibra quando é actuado por um agente exterior.