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ACÚSTICA

ACÚSTICA. Ondas Sonoras. ONDAS SONORAS. O som é uma onda mecânica longitudinal. Propaga-se somente em meios materiais (elásticos) e necessita vibrar os pontos desse meio, portanto não se propaga no vácuo. Vibra os pontos do meio na mesma direção em que se propaga. ONDAS SONORAS.

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Presentation Transcript

  1. ACÚSTICA

  2. Ondas Sonoras

  3. ONDAS SONORAS • O som é uma onda mecânica longitudinal. • Propaga-se somente em meios materiais (elásticos) e necessita vibrar os pontos desse meio, portanto não se propaga no vácuo. • Vibra os pontos do meio na mesma direção em que se propaga.

  4. ONDAS SONORAS • A velocidade de propagação de uma onda sonora é definida matematicamente pela relação de Taylor: Onde: “E“ é a compressibilidade (em fluidos) ou elasticidade (em sólidos). “µ” é a densidade absoluta do meio.

  5. Qualidades Fisiológicas

  6. QUALIDADES FISIOLÓGICAS 1- ALTURA: Qualidade fisiológica que diferencia sons altos de sons baixos. Som alto Alta frequência Agudo Som Baixo Baixa frequência Grave

  7. QUALIDADES FISIOLÓGICAS 2 - INTENSIDADE: Qualidade fisiológica que diferencia sons fortes de sons fracos. Som forte Alto VOLUME Muito intenso Som fraco Pouco intenso baixo VOLUME

  8. QUALIDADES FISIOLÓGICAS 2 - INTENSIDADE: A intensidade sonora está relacionada à AMPLITUDE da onda e é definida matematicamente pela relação entre a potência por unidade de área que atinge um determinado observador. A unidade de medida, no SI, é W/m2.

  9. QUALIDADES FISIOLÓGICAS 2 - INTENSIDADE:

  10. QUALIDADES FISIOLÓGICAS 2 - INTENSIDADE: IA = 4.IB d 2.d

  11. QUALIDADES FISIOLÓGICAS QUALIDADES FISIOLÓGICAS 2 - INTENSIDADE: NÍVEL SONORO: Mede a relação entre a intensidade de um determinado som e o limiar auditivo. O limiar auditivo é I0 = 10-12 W/m2 A unidade de medida é dB (decibéis)

  12. QUALIDADES FISIOLÓGICAS Exemplo: Qual o nível sonoro de um som de intensidade 10-8 w/m2? β= 10. log( ) β= 10. log( ) I ____ 10-12 10-8 __ I0 β= 10. log104 β= 40 dB

  13. QUALIDADES FISIOLÓGICAS 3 - TIMBRE: É a qualidadequepermitedistinguirdois sons de mesmaaltura e mesmaintensidadeporém de origens de fontesdistintas. Qualidades fisiológicas

  14. QUALIDADES FISIOLÓGICAS 3 - TIMBRE:

  15. Reflexão do Som

  16. REFLEXÃO DO SOM D Vsom = 340 m/s Persistência acústica – Δt = 0,1 s V = 2D/Δt 340 = 2D/0,1 D = 17 m

  17. REFLEXÃO DO SOM Se d ≥ 17 m, Δt ≥ 0,1s. ECO Se 0 < d < 17 m, 0 < Δt < 0,1s. REVERBERAÇÃO Se d ≈ 0 m, Δt ≈ 0 s. REFORÇO

  18. ULTRASSOM

  19. EFEITO DOPPLER

  20. EFEITO DOPPLER

  21. EFEITO DOPPLER É a alteração da frequência percebida pelo observador em virtude do movimento relativo de APROXIMAÇÃO ou AFASTAMENTO entre a fonte e o observador. Esse efeito é passível de ocorrer com qualquer tipo de onda mas é mais comumente percebido em ondas sonoras.

  22. EFEITO DOPPLER Fonte Sonora λ λ

  23. EFEITO DOPPLER Considere agora dois observadores em repouso e uma fonte movendo-se em direção a um deles.

  24. EFEITO DOPPLER

  25. EFEITO DOPPLER

  26. EFEITO DOPPLER

  27. EFEITO DOPPLER

  28. EFEITO DOPPLER

  29. EFEITO DOPPLER

  30. EFEITO DOPPLER

  31. EFEITO DOPPLER

  32. EFEITO DOPPLER λ2 λ1

  33. EFEITO DOPPLER A frequência percebida pelo ouvinte (f) pode ser calculada pela seguinte expressão ( ( Vonda + Vobservador _____________ Vonda + Vfonte - f = f0 . - Para essa equação convém-se usar o sentido positivo como sendo o do observador em relação à fonte.

  34. RESSONÂNCIA É o fenômeno no qual um corpo tem sua amplitude de oscilação ampliada ao receber energia em uma frequência igual ou múltipla da sua frequência natural de vibração. Exemplos: • Moedas sobre o painel de um carro. • O balançar de uma rede. • Taça de cristal.

  35. Ressonância

  36. Ondas estacionárias em cordas Sacudindo-se uma das extremidades de uma corda, mantendo a outra presa, pode-se atingir a frequência natural de oscilação da corda fazendo-a atingir o modo natural de vibração. A corda entra em ressonância com o agente que a sacode. Os modos de vibração são tratados como uma configuração de onda estacionária apresentando ventres e nós.

  37. Cálculo da frequência dos harmônicos No primeiro harmônico temos que: L = λ/2 Como: v = λ . f λ =2.L f = v/λ f = v/2.L

  38. Cálculo da frequência dos harmônicos No segundo harmônico temos que: L = 2.λ/2 Como: v = λ . f λ =2.L/2 f = v/λ f = 2.v/2.L

  39. No terceiro harmônico temos que: L = 3.λ/2 Como: v = λ . f λ =2.L/3 f = v/λ f = 3.v/2.L

  40. Comparando... No primeiro harmônico temos que: Como: L = λ/2 v = λ . f λ =2.L f = v/λ f = v/2.L Assim: No segundo harmônico temos que: fn = n . v/2.L Como: L = 2.λ/2 Onde n = 1, 2, 3, 4, …) v = λ . f λ =2.L/2 f = v/λ Como: f = 2.v/2.L fo = v/2.L No terceiro harmônico temos que: Temos: L = 3.λ/2 Como: f = n . fo v = λ . f λ =2.L/3 f = v/λ f = 3.v/2.L

  41. Tubos Sonoros Uma coluna gasosa também possui suas frequências naturais de vibração. Quando uma dessas colunas é excitada, em uma ou mais de suas frequências naturais, ocorre ressonância e o som amplifica-se. Os tubos sonoros são classificados como tubos abertos ou fechados.

  42. Tubos Sonoros Abertos Como: v = λ . f Assim: L = λ/2 f = v/λ λ =2.L fn = n . v/2.L f = v/2.L Onde n = 1, 2, 3, 4, … Como: v = λ . f L = 2 . λ/2 f = v/λ Como: λ =2.L/2 fo = v/2.L f = 2 v/2.L Temos: Como: v = λ . f f = n . fo L = 3 . λ/2 f = v/λ λ =2.L/3 f = 3 v/2.L

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