Um pouco sobre ondas

   Ondas 

Em nosso próximo trabalho em grupo iremos realizar o famoso : Telefone de latinha , ou seja um exemplo clássico de ondas e sua propagação.

As Ondas Sonoras são Ondas Longitudinais que consistem numa série de Compressões, seguidas de Rarefacções, e que se propagam através de Meios como o ar, a água ou os sólidos. As Ondas Sonoras propagam-se muito melhor, e mais rapidamente, nos materiais sólidos do que no ar.

Quando alguém fala ou emite um som, o ar ondula ou vibra. Os nossos ouvidos captam as vibrações de som, ou ondas de som, e enviam-nas para o nosso cérebro. Só então ouvimos o som.

Quando se aplica tensão ao fio e falamos para uma das latas do telefone, o som vibra pelo fio esticado até à outra lata. A pessoa do outro lado do telefone ouve a mensagem após os seus ouvidos captarem as vibrações de som e as enviarem para o cérebro para serem processadas.

As características físicas do Som são: Frequência, Comprimento de Onda, Amplitude e Velocidade.

Frequência e Comprimento de Onda: A Frequência f representa o número de ondas que passa por um ponto num segundo, medidas em Hertz. O Comprimento de Onda λ é a distância entre dois picos de onda sucessivos. A Frequência e o Comprimento de Onda relacionam-se à Velocidade do Som v pela equação:

λ x f = v

A Amplitude é a diferença entre as pressões máxima e mínima no interior das ondas.

A Velocidade depende do meio, sua temperatura e pressão. Em ar seco, a 20ºC, a Velocidade do Som é, aproximadamente, 343 m/s. A Velocidade é superior em materiais mais densos ou sólidos, tal como a água, aço ou um fio em tensão.

No telefone de latinha percebe-se muitos fenômenos ondulatórios como : 

Mecânica, unidimensional e longitudinal.

Mecânica – necessita de um meio material para se propagar;

Unidimensional - quando um ponto material está se movimentando segundo uma reta, ou seja, em uma única direção.

Longitudinal - é uma onda que vibra na mesma direção em que se propaga.

Freqüência - número de oscilações completas por segundo. Isto é, ao número de idas e voltas completas da partícula vibrante. A freqüência é medida em ciclos por segundo (c.p.s.) ou em Hertz (Hz). As ondas têm sempre a mesma frequência da fonte que as emitiu, independentemente do meio em que se propagam.

Difração - é a propriedade de contornar obstáculos. Ao encontrar obstáculos à sua frente, a onda sonora continua a provocar compressões e rarefações no meio em que está se propagando e ao redor de obstáculos envolvidos pelo mesmo meio.

Reflexão - Quando uma onda sonora encontra um obstáculo que não possa ser contornado, ela "bate e volta". É importante notar que a reflexão do som ocorre bem em superfícies cuja extensão seja grande em comparação com seu comprimento de onda.

Pode-se notar também algumas grandezas como :

1) A massa da cordinha 

2) Comprimento 

3) Densidade linear 

4) Dimensão da abertura da latinha 

Dentro do tema de ondas há também um principal conceito chamado acústica , mas oque é ?

Acústica nada mais é que a área da física que estuda o som , que se caracteriza por 3 conceitos :

Timbre - é a característica sonora que permite distinguir sons de mesma frequência e mesma intensidade, desde que as ondas sonoras correspondentes a esses sons sejam diferentes. Por exemplo: dois aparelhos musicais, violão e violino, por exemplo, podem emitir sons com a mesma frequência, mas com timbres diferentes, pois as ondas sonoras possuem formas diferentes.

Altura - é uma característica do som que nos permite classificá-lo em grave ou agudo. Geralmente os homens têm voz mais grave e as mulheres voz aguda, ou seja, voz grossa e fina, respectivamente. Essa propriedade do som é caracterizada pela frequência da onda sonora. Um som com baixa frequência é dito som grave e o som com altas frequências é dito som agudo. Dessa forma, podemos concluir que a voz masculina tem menor frequência que a voz feminina. Na linguagem técnica ou musical dizemos que o som grave é baixo e o agudo é alto, assim sendo, concluímos que no cotidiano os termos alto e baixo referentes à intensidade do som são aplicados erroneamente, sendo assim devem ser evitados.

Intensidade - é uma característica do som que está relacionada à energia de vibração da fonte que emite as ondas. Essa propriedade do som é provocada pela pressão que a onda exerce sobre o ouvido ou sobre algum instrumento medidor da intensidade sonora, como um decibelímetro ou um dosímetro, por exemplo. Quanto maior a pressão maior será a intensidade medida por esse aparelho. A intensidade sonora é medida em bel, em homenagem ao cientista inglês Graham Bell. Contudo, utiliza-se com mais frequência um submúltiplo: 1 decibel = 1 dB = 0,1 bel. 

Referencias :   http://macao.communications.museum/por/Exhibition/firstfloor/moreinfo/1_1_7_TinCanTelephones.html

http://www.infoescola.com/fisica/acustica/

http://www.grupoescolar.com/pesquisa/ondas.html