Som espalhado

O que é o som espalhado?

O som espalhado Sempre ocorre em um meio material, pois o som é uma onda longitudinal que alternadamente comprime e expande as moléculas médias. Pode se espalhar pelo ar, líquidos e sólidos.

O ar é o meio mais comum para o som se espalhar. A vibração produzida por uma fonte de som como a voz ou uma buzina é transmitida por sua vez em todas as direções para as moléculas do ar circundante e é para seus vizinhos.

Som espalhado de um alto -falante para a orelha

Esse distúrbio causa variações na pressão do ar, criando ondas de pressão. Essas variações estão se espalhando e, quando atingem o tímpano, começa a vibrar e o sinal auditivo ocorre.

Ondas transportam energia. No ar, por exemplo, o som se espalha à taxa de cerca de 343.2 m/s em condições normais de temperatura e pressão, sendo essa velocidade uma característica do meio, como veremos mais tarde.

Como ocorre o som do som?

A propagação do som ocorre basicamente de duas maneiras, a primeira é o som que vem diretamente da fonte que a origina. O segundo é através das ondas sonoras que são refletidas em obstáculos como as paredes das salas, dando origem a um campo sonoro de reverberação.

Essas reflexões das ondas sonoras podem ocorrer muitas vezes e o que é interpretado como som é a pressão acústica resultante do campo sonoro direto e do campo reverberante.

Nesse processo, as ondas sonoras estão dando sua energia ao meio ambiente e atenuando a distância até que desapareça.

Velocidade de propagação do som

A velocidade com que o som se espalha na mídia diferente depende de suas propriedades. Os mais relevantes são densidade, elasticidade, umidade, salinidade e temperatura. Quando eles mudam, a velocidade do som também.

A densidade do meio é uma medida da inércia da mesma, o que implica uma resistência à passagem da onda de pressão. Um material muito denso em princípio se opõe à passagem do som.

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Por sua parte, a elasticidade indica como é fácil que o meio recupere suas propriedades quando é perturbado. Em um meio elástico, as ondas sonoras se movem mais facilmente do que por um meio rígido, porque as moléculas estão mais dispostas a vibrar repetidamente.

Há uma magnitude física chamada Módulo de compressibilidade Descrever como o elástico é um meio.

Equação de velocidade do som

Em geral, o som se espalha em um meio com uma velocidade dada por:

Onde a propriedade elástica é o módulo e a propriedade da compressibilidade e a densidade ρ:

Finalmente, a temperatura é outro fator importante quando o som se espalha através de um gás como o ar, que é o meio pelo qual a maioria das ondas sonoras se espalham. Quando o modelo de gás ideal é considerado, o quociente b/ρ depende apenas de sua temperatura t.

Dessa maneira, a velocidade do som no ar a 0ºC é de 331 m/s, enquanto a 20 ºC seu valor é 343 m/s. A diferença é explicada porque, quando a temperatura aumenta, o estado vibracional das moléculas de ar também aumenta, facilitando a passagem da perturbação.

Propagação significa

O som é uma onda mecânica que precisa de um meio de material para se espalhar. Portanto, não há como o som ser transmitido no vazio, diferentemente das ondas eletromagnéticas que podem fazê -lo sem grande problema.

Ar

O ar é o ambiente mais comum para a transmissão de som, bem como em outros gases. Os distúrbios são transmitidos por confrontos entre as moléculas gasosas, de modo que quanto maior a densidade do gás, mais o som viaja.

Pode servir a você: energia gravitacional: fórmulas, características, aplicações, exercíciosEsta animação mostra como o som se espalha no ar. A fonte faz com que as moléculas de gás compactem e expandam alternadamente

Como dissemos antes, a temperatura influencia a propagação do som em gases, pois quando é maior, as colisões entre moléculas são mais frequentes.

No ar, a dependência da velocidade do som V com a temperatura t em Kelvin é dada por:

Muitas vezes a temperatura não é distribuída homogeneamente em um só lugar, por exemplo, uma sala de concertos. O ar mais quente está mais próximo do chão, enquanto acima do público pode estar até 5 º C mais frio, o que afeta a propagação do som no gabinete, uma vez que o som se move mais rápido nas áreas mais quentes.

Líquidos e sólidos

Em líquidos, o som viaja mais rápido do que em gases e em sólidos ainda mais. Por exemplo, em água doce e água salgada, ambos a uma temperatura de 25 ºC, a velocidade do som é, respectivamente, 1493 m/se 1533 m/s, cerca de quatro vezes mais do que no ar, aproximadamente aproximadamente.

É fácil verificá -lo colocando a cabeça na água, para que o barulho dos motores do navio seja ouvido muito melhor do que no ar.

Mas em materiais sólidos, como aço e vidro, o som pode atingir até 5920 m/s, portanto eles dirigem soam muito melhor.

Experiências simples de propagação de som

A propagação do som é sempre realizada em um meio de material

Experiência 1

Ondas sonoras interferem de forma construtiva ou destrutiva, em outras palavras, sobrepondo. Este efeito pode ser facilmente experimentado através de um experimento simples:

Materiais

-1 par de alto -falantes como os usados ​​em computadores de mesa.

-Telefone celular que possui um aplicativo de gerador de ondas instalado.

-Fita métrica

Procedimento

O experimento é realizado em uma sala larga e clara. Os alto -falantes são colocados um ao lado do outro, com uma separação de 80 cm e orientação idêntica.

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Agora os alto -falantes estão conectados ao telefone e ambos ligam com igual volume. No gerador, uma certa frequência é selecionada, como 1000 Hz.

Então você tem que se mover ao longo da linha que se junta aos alto -falantes, mas mantendo uma separação de cerca de 3 m. Note -se imediatamente que, em alguns pontos, a intensidade do som aumenta (interferência construtiva) em alguns pontos e em outras diminuições (interferência destrutiva).

Observa -se também que, ao ficar no ponto equidistante dos alto -falantes, este é sempre um lugar de interferência construtiva.

Experiência 2

Essa experiência, que requer a participação de duas pessoas, serve para verificar se os objetos têm recursos.

Materiais

2 garrafas vazias idênticas.

Procedimento

Os participantes devem manter suas garrafas em posição e vertical e uma distância de aproximadamente 2 m é separada. Uma das pessoas sopra pela boca da garrafa, influenciando o jato de ar obliquamente, a outra pessoa segura verticalmente sua garrafa ao lado da orelha.

A pessoa que ouve imediatamente observa que o som parece vir de sua própria garrafa, embora o som original ocorra na garrafa que a outra pessoa sopra. Este fenômeno é chamado ressonância.

A experiência pode ser repetida se a garrafa da pessoa que sopra estiver cheia no meio do caminho. Nesse caso, o som também é gravado, mas mais agudo.

Referências

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