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Introdução
O som se propaga com grande facilidade no mar. A velocidade do som, nos primeiros metros do mar, é quatro vezes e meia maior do que a registrada no ar. Quanto maior a profundidade, mais a velocidade de propagação do som aumenta. Há outros fatores, como o aumento de temperatura e do índice de salinidade da água, que facilitam essa propagação. O som, ao atravessar uma distância debaixo d'água, sofre uma atenuação de intensidade menor do que no ar. A absorção do som pela água do mar varia de acordo com a freqüência, com o tipo de som, e também é afetada pela reflexão do som em partículas suspensas. Talvez seja por isso que muitas espécies de peixes produzem sons, alguns com finalidades defensivas, para afastar predadores, outros para atrair seus parceiros ao acasalamento.
Propagação do Som
O som é produzido pela vibração das moléculas de uma substância elásticas. A energia mecânica de propagação do som é absorvido no meio pelo qual se propaga, e pode ser gasoso, líquido ou sólido, produzindo uma variação na intensidade do som, que é mais ou menos, dependendo do meio em que ele é absorvido. Este absorção é devido ao atrito das ondas com o meio, e sua transformação em calor. Na água, o som se propaga mais rapidamente e perde menos energia que no ar; as ondas sonoras e ultra-sonoras são transmitidas para o mar em uma velocidade entre 1400 e 1600 metros por segundo, enquanto na atmosfera a velocidade de propagação é de 340 metros por segundo. Isso ocorre porque a água do mar não é comprimido, ou seja, não pode ser reduzida para um volume mais baixa, de modo que a absorção de ondas sonoras é mínima, ao contrário do que acontece na atmosfera, onde os sons são absorvidos a distâncias muito curtas. É notável a diferença no volume do som quando se batem dois objetos entre si no ar ou na água, e também pode ser observado que, ao introduzir a cabeça na água do mar, se ouve ao longe o barulho dos motores de barcos. Dadas as características da água do mar a velocidade de propagação do som muda de acordo com as variações de salinidade, temperatura e pressão. Quanto maior
são essas características da água, maior será a sua velocidade. Por exemplo, em água doce, uma temperatura de 30°C, é de 1509,6 metros por segundo, enquanto na água do mar, com a mesma temperatura, mas com uma concentração de sal de 35%, será de 1546,2 metros por segundo. Oceanógrafos estimam que se a temperatura subir um grau Celsius, a velocidade do som se faz em 2.5 metros por segundo, se a salinidade é aumentada em 1%, a velocidade apresentará 1,4 metros por segundo a mais, e se a pressão aumenta 10 atmosferas, ao baixar 100 metros de profundidade, o som registra 1,8 metros por segundo de ascensão. O efeito da temperatura é consideravelmente maior do que a salinidade e a pressão em águas superficiais, porque alcançar seus valores máximos e tem rápida variações, mas com o aumento da profundidade, a ação deste fator perde importância. Note-se que a pressão é uma função da profundidade e, portanto, em águas bem misturada, a velocidade do som aumentará com a profundidade. Nos primeiros 50 metros a ação de pressão sobre velocidade do som é mínima, e como a temperatura é mantida constante, o aumento da velocidade do som é pouco, a menos que haja uma mudança de temperatura, o que causará uma mudança proporcional na velocidade. Abaixo de 50 metros e até os 300 metros, a diminuição da velocidade é rápida a ser também a temperatura, mas a partir desta profundidade a ação de temperatura é compensada pelo aumento da pressão e da salinidade, e isso resulta na taxa de crescimento da velocidade, que é acentuada quando se aproxima do fundo, sendo dominante nesta camada o efeito da pressão. Em áreas com fundo raso pode medir com precisão estes factores da superfície até o fundo, e saber exatamente a distância que percorre o som, mas nas grandes profundidades surgem erros na a apreciação desta distância. No raso o erro pode ser da ordem de 10 a 20 centímetros, enquanto que no fundo superiores a 5000 metros, atinge 30 a 40 metros, desde que haja cuidadosamente registrado a velocidade do som através de sucessivas camadas de água. Passando atravessar as camadas do mar, o som experimenta fenômenos de reflexão e refração como foram descritos para a luz.
som. Esses dispositivos não seriam úteis no ar, porque as ondas são absorvidas em distâncias muito curtas. Os serviços de navegação e de proteção costeira em alguns países industrializados, publicam tabelas que dão instruções sobre a propagação das ondas sonoras e ultra-som na água do mar. Graças a isso, ela tem evitado grandes erros no que refere-se à determinação da profundidade da água e se consegue fazer mais seguro a navegação. Durante os últimos 20 anos os navios comerciantes e de guerra têm vindo a aumentar o uso de uma variedade de instrumentos em que a informação de áudio no mar desempenha um papel importante. Durante esta fase de desenvolvimento, engenheiros e físicos dedicaram os melhores esforços ao equipamento tanto no transmissor como no receptor de ondas. As frotas pesqueiras mais modernas utilizam métodos acústicos para a detecção de peixes e para conhecer a topografia do terreno, que permite o pescador pega mais e melhorar suas chances de sucesso. No estudo da propagação do som em águas oceânicas devem ter em conta um fenômeno que, atualmente não se tem muito conhecimento, é o fato de que várias formas de vida marinha são capazes de emitir sons. Isto abre um novo campo de pesquisa para compreender o comportamento destas espécies sônicas e alcançar seu pleno uso e conservação.
Sistema de ecolocalização:
Esse sistema é baseado na reflexão de ondas ou ecos, que é o fenômeno que ocorre quando uma onda atinge um obstáculo e muda a direção de propagação, podendo inclusive retornar ao ponto original. Seus principais parâmetros como o comprimento de onda, velocidade e freqüência não são alterados pela reflexão. A ecolocalização é baseada em estalidos. O golfinho possui um extraordinário sistema acústico de ecolocalização que lhe permite obter informações sobre outros animais e oambiente, pois consegue produzir sons de alta freqüência ou ultra-sônicos, na faixa de 150 kHz.
Esses sons são gerados pelo ar inspirado e expirado através de canais respiratórios bem tortos que pressionam o ar interno produzindo um som que provavelmente é enviado para frente passando por uma parte gordurosa na cabeça do mamífero chamada de melão, que tem a função de amplificar o som que vem dos canais e direciona-lo para o meio aquático, além de dirigir as ondas sonoras em feixes que o indivíduo pode controlar. Esse ambiente favorece muito esse sentido, pois a velocidade de propagação do som na água é cinco vezes mais rápido do que no ar. A freqüência desses estalidos é mais alta que a dos sons usados para comunicações e é diferente para cada espécie. Quando o som atinge um objeto ou presa, parte é refletida de volta na forma de eco e é captado por um grande órgão adiposo ou tecido especial no seu maxilar inferior ou mandíbula, sendo os sons transmitidos a orelha interna ou média e daí para o cérebro. Grande parte do cérebro está envolvida no processamento e na interpretação dessas informações acústicas geradas pela ecolocalização. Quanto mais perto está do objeto que examina, mais rápido é o eco e com mais freqüência os estalidos são emitidos. O lapso temporal entre os estalidos permite ao golfinho identificar a distância que o separa do objeto ou presa em movimento. Pela continuidade deste processo, o golfinho consegue seguí-los, sendo capaz de o fazer num ambiente com ruídos, de assobiar e ecoar ao mesmo tempo e pode ecoar diferentes objetos simultaneamente. A ecolocalização dos golfinhos, além de permitir saber a distância do objeto e se o mesmo está em movimento ou não, permite saber a textura, a densidade e o tamanho do objeto ou presa. Não há dúvida que os golfinhos conversam. Estudos mostram que eles possuem um "alfabeto" composto de 51 sons de impulsão vocal e 9 tipos de assobios tonais e eles podem formar palavras e frases, regidas por leis semelhantes às da gramática.
Conclusão O som se propaga em raios assim com a luz faz. Assim, as leis de geometria óptica são também aplicáveis ao som: 1. O som viaja através de um caminho reto aonde a velocidade do som é constante; 2. Os raios de propagação são independentes;
- Os caminhos do som são reversíveis; 4. A lei de reflexão (ângulo de incidência =
