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ACÚSTICA
Prof. Renato Nunes
INTRODUÇÃO
• É o segmento da Física que interpreta o
comportamento das ondas sonoras audíveis
frente aos diversos fenômenos ondulatórios.
ONDA SONORA: Onda mecânica, longitudinal
e tridimensional.
VELOCIDADE DO SOM
• A velocidade do som depende das condições
do meio em que ele se propaga.
Aviões supersônicos:
possuem velocidade maior
que o som no ar.
Meio Temperatura V (m/s)
Ar 20º C 340
Água 0º C 1500
Ferro 0º C 4480
FISIOLOGIA DA AUDIÇÃO
Ouvido externo:
capta o som.
Tímpano leva o
som para o ouvido
médio (martelo,
bigorna e estribo)
Quando o som chega no ouvido
interno ele é amplificado de 30 a 60
vezes pela janela oval no inicio do
labirinto e caracol.
No ouvido interno estão as
terminações nervosas que se
comunicam com o cérebro) .
ALTURA DO SOM
• Qualidade que permite diferenciar som grave
e som agudo.
• A altura de um som depende apenas de sua
freqüência.
ALTURA DO SOM
20 Hz 20 kHz
Som AudívelInfra – Som Ultra – Som
Altura
Som
Audível
Alto:
Baixo:
AGUDO
GRAVE
(Alta freqüência)
(baixa freqüência)
INTERVALO ACÚSTICO
• O Intervalo entre dois sons é a razão entre as
freqüências destes sons.
2
1
f
f
I = Se I = 2; dizemos que o intervalo
entre os dois sons é uma oitava.
Intervalo Acústico Razão de freqüência
Unissono 1:1
Oitava 2:1
Tom maior 10:9
Tom menor 16:15
ESCALAS MUSICAIS
• Seqüência de notas musicais dispostas em
ordem crescente de freqüências.
• GAMA: Conjunto de notas dentro de 1 oitava.
OBSERVAÇÃO IMPORTANTE!
 Duas Notas musicais iguais possuem
mesma freqüência, ou seja, mesma altura.
INTENSIDADE SONORA
• É a quantidade de energia sonora que
atravessa a unidade área de uma superfície
disposta perpendicularmente à direção de
propagação, na unidade de tempo.
Δt.a
ΔE
=I
DEFINIÇÃ
O:
INTENSIDADE SONORA
a
Pot
I =
Potência da fonte
(Watts)
Área atravessada pelo
som (m2
)
10-12
1 I (W/m2
)
SILENCIO
ABSOLUTO
POLUIÇÃO
SONORASOM FISIOLÓGICO
LIMIAR DE AUDIBILIDADE
INTENSIDADE SONORA
SOM FORTE
Intensidade Alta
Onda Sonora com
amplitude Alta
SOM FRACO
Baixa Intensidade
Onda Sonora com
amplitude baixa
NÍVEL SONORO
• É a intensidade sonora percebida ou detectada
pelo sistema auditivo humano.
DEFINIÇÃO MATEMÁTICA:
Io
I
10.logβ =
decibel0 120
SILÊNCIO
ABSOLUTO
SOM
FISIOLÓGICO
POLUIÇÃO
SONORA
Limiar de audibilidade Limiar de dor
TIMBRE
• Está relacionado à forma da onda.
• Permite distinguir dois sons de mesma altura
e mesma intensidade, emitidos por fontes
distintas.
REFLEXÃO DO SOM
• Quando as ondas sonoras atingem um
obstáculo fixo, como uma parede, elas sofrem
reflexão com inversão de fase.
• Persistência auditiva: tempo que leva para
deixarmos de perceber um som (0,1s).
• Eco: ocorre quando a pessoa percebe o som
por ela emitido duas vezes distintas.
FONTES DE ONDAS SONORAS
• Cordas Sonoras
1º HARMÔNICO
Som fundamental
2º HARMÔNICO
3º HARMÔNICO
CORDAS SONORAS
FONTES DE ONDAS SONORAS
• Tubos Sonoros Abertos
1º HARMÔNICO
Som fundamental
2º HARMÔNICO
FONTES DE ONDAS SONORAS
• Tubos Sonoros fechados
1º HARMÔNICO
Som fundamental
2º HARMÔNICO
EFEITO DOPPLER
• É o fenômeno pelo qual um observador percebe
uma freqüência diferente daquela emitida por
uma fonte, devido ao movimento relativo entre
eles.
Aproximação Som percebido é mais alto.
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  • 2. INTRODUÇÃO • É o segmento da Física que interpreta o comportamento das ondas sonoras audíveis frente aos diversos fenômenos ondulatórios. ONDA SONORA: Onda mecânica, longitudinal e tridimensional.
  • 3. VELOCIDADE DO SOM • A velocidade do som depende das condições do meio em que ele se propaga. Aviões supersônicos: possuem velocidade maior que o som no ar. Meio Temperatura V (m/s) Ar 20º C 340 Água 0º C 1500 Ferro 0º C 4480
  • 4. FISIOLOGIA DA AUDIÇÃO Ouvido externo: capta o som. Tímpano leva o som para o ouvido médio (martelo, bigorna e estribo) Quando o som chega no ouvido interno ele é amplificado de 30 a 60 vezes pela janela oval no inicio do labirinto e caracol. No ouvido interno estão as terminações nervosas que se comunicam com o cérebro) .
  • 5. ALTURA DO SOM • Qualidade que permite diferenciar som grave e som agudo. • A altura de um som depende apenas de sua freqüência.
  • 6. ALTURA DO SOM 20 Hz 20 kHz Som AudívelInfra – Som Ultra – Som Altura Som Audível Alto: Baixo: AGUDO GRAVE (Alta freqüência) (baixa freqüência)
  • 7. INTERVALO ACÚSTICO • O Intervalo entre dois sons é a razão entre as freqüências destes sons. 2 1 f f I = Se I = 2; dizemos que o intervalo entre os dois sons é uma oitava. Intervalo Acústico Razão de freqüência Unissono 1:1 Oitava 2:1 Tom maior 10:9 Tom menor 16:15
  • 8. ESCALAS MUSICAIS • Seqüência de notas musicais dispostas em ordem crescente de freqüências. • GAMA: Conjunto de notas dentro de 1 oitava. OBSERVAÇÃO IMPORTANTE!  Duas Notas musicais iguais possuem mesma freqüência, ou seja, mesma altura.
  • 9. INTENSIDADE SONORA • É a quantidade de energia sonora que atravessa a unidade área de uma superfície disposta perpendicularmente à direção de propagação, na unidade de tempo. Δt.a ΔE =I DEFINIÇÃ O:
  • 10. INTENSIDADE SONORA a Pot I = Potência da fonte (Watts) Área atravessada pelo som (m2 ) 10-12 1 I (W/m2 ) SILENCIO ABSOLUTO POLUIÇÃO SONORASOM FISIOLÓGICO LIMIAR DE AUDIBILIDADE
  • 11. INTENSIDADE SONORA SOM FORTE Intensidade Alta Onda Sonora com amplitude Alta SOM FRACO Baixa Intensidade Onda Sonora com amplitude baixa
  • 12. NÍVEL SONORO • É a intensidade sonora percebida ou detectada pelo sistema auditivo humano. DEFINIÇÃO MATEMÁTICA: Io I 10.logβ = decibel0 120 SILÊNCIO ABSOLUTO SOM FISIOLÓGICO POLUIÇÃO SONORA Limiar de audibilidade Limiar de dor
  • 13. TIMBRE • Está relacionado à forma da onda. • Permite distinguir dois sons de mesma altura e mesma intensidade, emitidos por fontes distintas.
  • 14. REFLEXÃO DO SOM • Quando as ondas sonoras atingem um obstáculo fixo, como uma parede, elas sofrem reflexão com inversão de fase. • Persistência auditiva: tempo que leva para deixarmos de perceber um som (0,1s). • Eco: ocorre quando a pessoa percebe o som por ela emitido duas vezes distintas.
  • 15. FONTES DE ONDAS SONORAS • Cordas Sonoras 1º HARMÔNICO Som fundamental 2º HARMÔNICO 3º HARMÔNICO
  • 17. FONTES DE ONDAS SONORAS • Tubos Sonoros Abertos 1º HARMÔNICO Som fundamental 2º HARMÔNICO
  • 18. FONTES DE ONDAS SONORAS • Tubos Sonoros fechados 1º HARMÔNICO Som fundamental 2º HARMÔNICO
  • 19. EFEITO DOPPLER • É o fenômeno pelo qual um observador percebe uma freqüência diferente daquela emitida por uma fonte, devido ao movimento relativo entre eles. Aproximação Som percebido é mais alto. Afastamento Som percebido é mais baixo.