Classificação das Ondas Ondas Unidimensionais: as ondas que se propagam em uma direção. Exemplo: ondas em uma corda. Ondas Bidimensionais: as ondas que se propagam em duas direções. Exemplo: ondas se propagando na superfície de um lago. Ondas Tridimensionais: as ondas que se propagam em todas as direções possíveis. Exemplo: ondas sonoras. Quanto a natureza Ondas mecânicas são perturbações que transportam energia cinética e potencial através de um meio material. Exemplo: ondas na superfície da água, ondas em corda e sonoras. Ondas eletromagnéticas- não precisam de um meio material para se propagarem, são transversais, ou seja, direcionam-se perpendicularmente à direção da propagação. Exemplo: ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios x e raios gama. Direção de vibração: Ondas Longitudinais: a vibração da fonte é paralela ao deslocamento da onda. Exemplo: ondas sonoras, ondas em molas. Ondas Transversais: a vibração é perpendicular à propagação da onda. Exemplo: onda em uma corda, ondas na superfície da água, todas as ondas eletromagnéticas. Elementos de uma onda Reflexão das ondas Refração A refração é um fenômeno que acontece quando uma onda muda o meio de propagação. Nesse caso, poderá ocorrer uma mudança no valor da velocidade e na direção de propagação. As ondas em uma praia se quebram paralelamente a orla, devido ao fenômeno da refração. A mudança de profundidade da água (meio de propagação) faz com que a direção das ondas se modifique, tornando-as paralela a orla da praia. Extremidade fixa (^) Extremidade móvel Difração As ondas contornam obstáculos. Quando isso ocorre dissemos que a onda sofreu difração. A difração nos permite ouvir por exemplo uma pessoa que está do outro lado de um muro. Interferência Construtiva Destrutiva Totalmente destrutiva 2 -^ ->

re

E

comprimento

-at

da onde

--^ amplitude^

⑧ ⑧ ⑧

Estudo do som Altura A altura do som está relacionada com a sua frequência. O som pode ser grave (baixa frequência) ou agudo (alta frequência). A voz dos homens apresenta uma frequência menor que a voz das mulheres. Por isso, a voz masculina é classificada como grave e a feminina aguda. Intensidade Sonora Relacionada com a amplitude da onda sonora, a intensidade representa o volume do som. Assim sendo, quanto maior for a energia de vibração da fonte que emite a onda, mais intenso será o som. O nível sonoro é uma grandeza física relacionada com a sensação auditiva que a onda sonora provoca. A unidade de medida do nível sonoro é o bel (em homenagem a Graham Bell, inventor do telefone). Sendo mais comum o uso do submúltiplo, decibel. Pessoas expostas a elevado nível sonoro podem apresentar diversos sintomas, tais como: intolerância a sons intensos, tontura, otalgia, zumbido e perda auditiva. Timbre É a característica do som que nos permite distinguir dois sons de mesma altura e intensidade, mas que foram produzidos por fontes diferentes. O som produzido por um instrumento musical é uma composição de várias ondas sonoras, o que dará o timbre característico do instrumento. Estudo do eco O eco ocorre baseado numa reflexão da onda sonora. Após ouvir um som, o ouvido humano só identificará outro som, se este chegará após o intervalo de 1 segundo. Assim, para se ouvir o mesmo som mais uma vez, é necessário que o som refletido cheque pelo menos 0,1 segundo depois que o som refletido Como o som deve ir até o obstáculo e voltar ao receptor, o espaço deverá ser dobrado, e o tempo considerado será de 0,1s: Efeito de Doppler Ele ocorre em razão da velocidade de propagação de uma onda depender do meio ao qual ela se propaga, não sendo alterada mesmo que a fonte emissora das ondas e/ou o observador se movam. Então, para que a velocidade de propagação da onda se mantenha constante, é necessário que ocorram variações na frequência da onda e no comprimento da onda. Podemos observar o efeito Doppler quando ouvimos a altura do som (chamado erroneamente de volume) de uma sirene de uma ambulância em movimento, como na imagem abaixo: Quando a fonte emissora de ondas (nesse caso, a sirene) está se afastando do observador, ocorrem o aumento do comprimento de onda e, consequentemente, a diminuição da frequência da onda, com isso, o “volume” do som diminui, tornando o barulho mais grave. Já se a fonte emissora de ondas estiver se aproximando do observador, ocorrerão a diminuição do comprimento de onda e, consequentemente, o aumento da frequência da onda, com isso, o “volume” do som aumenta, tornando o barulho mais agudo. É necessário ter em mente que, para que o efeito Doppler aconteça, é necessário que a velocidade da fonte emissora das ondas seja menor que a velocidade de propagação do sonm, já que se, por exemplo, a velocidade da fonte for igual ou maior que a velocidade do som no ar (de 1224 km/h ou 340 m/s), ocorrerá o fenômeno da quebra de barreira do som.