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19.4 – Potência e intensidade de ondas sonoras. No capítulo anterior, deduzimos a potência média de uma onda transversal em uma corda :. ( lembrando que ).
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19.4 – Potência e intensidade de ondassonoras No capítulo anterior, deduzimos a potênciamédia de umaonda transversal emumacorda: (lembrandoque ) No caso de ondassonoras, a dedução é análoga, sendo , e obtém-se (verlivro-texto): A intensidade é a potênciamédiaporunidade de área:
Escala Decibel (nível de intensidadesonora) (limiardaaudiçãohumana)
19.5 – Interferência de ondassonoras Mostrar APPLET: http://ngsir.netfirms.com/englishhtm/Interference.htm Até o ponto P, hádoiscaminhos com diferença de comprimentoΔL A diferença de caminhopercorridoΔL causaumadiferença de faseΔΦ entre as duasondasem P: Duasfontessonorasemfase Interferênciaconstrutiva: Interferênciadestrutiva: Questão: quandoestou de olhosfechados, comosei a direção de ondevem o som? Experimentefazerissodebaixod’água!
19.8 – Batimentos Vamosconsiderar agora o caso de duasondas com mesma amplitude, masfreqüênciasligeiramentediferentes, em um pontofixo do espaço: Ondaresultante (PrincípiodaSuperposição): Usamosnovamente a identidadetrigonométrica: Obtemos:
Freqüência de batimento: Ouve-se um som com a freqüênciamédia entre ω1 e ω2 e com umamodulaçãona amplitude (intensidade): útilparaafinação de instrumentosmusicais Kit LADIF: gerador de ondassonorase instrumentosmusicais
Exemplos: 19.7 – Sons musicais Som musical: com periodicidade Ruído: semperiodicidade Período (T) Periodicidade: nãonecessariamenteumaúnicaondasenoidal Freqüência: f=1/T Freqüênciaalta: somagudo Freqüênciabaixa: som grave Timbre: instrumentosmusicaisnãoproduzemumasenóidepura, massomada com harmônicossuperiores (soma de Fourier) A mesma nota emdiferentesinstrumentospossuidiferentescomponentes de harmônicossuperiores (timbre)
Notasmusicais: freqüênciasbemdefinidas. Seja f1=dó1, então 2f1=dó2 (mesma nota, umaoitavaacima) Consonância: duasnotassoam “harmoniosas” quandotocadas juntas se a proporção entre as freqüências for racional (Pitágoras) Vertabela das escalasem: http://www.das.inpe.br/~alex/FisicadaMusica/fismus_escalas.htm
Acordeperfeitomaior: 3 notascujasfreqüênciastêmproporção4:5:6soamparticularmenteharmoniosasquandotocadas juntas. Exemplo:dó-mi-sol, fá-lá-dó, sol-mi-ré. Motivo: muitosharmônicossuperiorescoincidentes. Harmônicos de dó1: dó2 (2=2x1), sol2 (3=2x3/2), dó3 (4=4x1), mi3 (5=4x5/4), sol3 (6=4x3/2) Escalatemperada: 12 semitons, de modoque Freqüênciaabsoluta: lá = 440 Hz