Material didático

1. Fenómenos acústicos
2.2 Atributos do som e sua deteção pelo
ser humano; fenómenos acústicos

2. Fenómenos acústicos
Fig.1 Reflexão do som.
À onda sonora que incide na parede
chamamos onda sonora incidente, ou
som incidente; à onda sonora que é
desviada pela parede chamamos onda
sonora refletida, ou som refletido.
Onda incidente
Onda refletida
Reflexão e absorção do som
Quando o som se propaga podem ocorrer certos fenómenos acústicos
como, por exemplo, a reflexão do som e a absorção do som.

3. Fenómenos acústicos
Em qualquer dos casos dizemos que há
reflexão do som.
Fig.2 Reflexão do som
Se o som incidir perpendicularmente na
parede, o som refletido volta para trás, ou
seja, reflete-se na mesma direção, só
mudando de sentido.

4. Fenómenos acústicos
Sabemos que ouvimos melhor uma pessoa
voltados para ela do que estando de costas.
O som que nos chega aos ouvidos pode
provir diretamente da fonte sonora – este
é o som incidente, ou direto – ou pode
já ter sido refletido em obstáculos – este
é o som refletido.
Som incidente
- direto
Som refletido
Fig.3 Um som que ouvimos pode ser
direto (A) ou refletido (B).

5. Fenómenos acústicos
De um modo geral, a intensidade do som refletido é menor do que a
intensidade do som incidente porque há absorção do som na superfície
onde se dá a reflexão.
A absorção do som não é igual em todas as superfícies.
Em geral, quanto mais rugosa, menos dura e mais
porosa for uma superfície, maior será a absorção
de som e menos intenso será o som refletido.
Pelo contrário, uma superfície polida absorve menos.
Superfície rugosa
Superfície polida

6. Fenómenos acústicos
Ao incidir numa superfície, o som (som incidente) muda de direção ou apenas
de sentido (som refletido), continuando a propagar-se no mesmo meio.
O som refletido:
• tem a mesma frequência do som incidente;
• propaga-se com a mesma velocidade do som incidente, pois
não há mudança de meio;
• tem menor intensidade (é mais fraco) do que o som incidente
devido à absorção de som;
• será tanto mais fraco quanto maior for a absorção de som na
superfície refletora.
Reflexão do som

7. Fenómenos acústicos
A absorção do som, o isolamento acústico e a poluição sonora
Os bons absorsores acústicos são materiais leves, moles e porosos,
como é o caso das espumas, esferovite, cortiça, lã de vidro, tecidos
(cortinas, carpetes) e vegetação.
Fig.4 Materiais bons absorsores de som numa casa.

8. Fenómenos acústicos
Os materiais isolantes acústicos são
pesados, duros e lisos (aço, vidro, betão),
e são bons refletores de som.
Nas autoestradas usam-se estes
materiais para impedirem o som de
passar para o meio envolvente.
Fig.5 Materiais bons refletores de som numa
autoestrada.

9. Fenómenos acústicos
O som incide perpendicularmente numa superfície e reflete-se sem
mudança de direção, o que permite à pessoa ouvir o seu próprio
som, o eco.
Fig.6 O eco é uma consequência da reflexão do som.
A reflexão do som: eco e reverberação

10. Fenómenos acústicos
Fig.6 O eco é uma consequência da reflexão do som.
A reflexão do som: eco e reverberação
Mas o cérebro só distingue dois sons se decorrer um intervalo mínimo
de cerca de 0,1 s entre a emissão do som e a sua receção no ouvido.
Para ouvir um eco tem de decorrer, no mínimo, 0,1 s entre o som
produzido e o som escutado.

11. Fenómenos acústicos
Calculemos a distância a que se propaga o som em 0,1 s, supondo que a sua
velocidade é 340 m s−1.
Distância mínima ao obstáculo para ocorrer eco:
𝑣 =
𝑑
∆𝑡
⟺ 𝑣 × ∆𝑡 = 𝑑 ⟺
⟺ 𝑑 = 340 × 0,1 ⟺ 𝑑 = 34 m
O som (incidente + refletido) percorre 34 m.
A distância da pessoa ao obstáculo é:
34
2
= 17 m

12. Fenómenos acústicos
Conclui-se que só há eco se o
obstáculo estiver a, pelo menos, 17 m
de distância.
Muitas vezes estamos numa sala vazia,
com menos de 17 m de comprimento, e
parece-nos haver eco.
Mas não é eco, pois não distinguimos o
som original e os sons refletidos.
Fig.7 Só há eco se o obstáculo estiver a, pelo menos,
17 m de distância.

13. Fenómenos acústicos
A reverberação prolongamento do som
escutado, mesmo após deixar de ser
produzido, devido à sobreposição de sons
incidentes e refletidos. Pode ocorrer se o
obstáculo estiver a uma distância inferior a
17 m.
Fig.8 Reverberação.
Se uma sala tiver mobílias e cortinados, haverá mais absorção do som e,
portanto, menos reflexão, o que diminui a reverberação.

14. Fenómenos acústicos
Num auditório, a reverberação pode
ajudar a ouvir melhor um orador.
Os materiais e a arquitetura devem
ser adequados na construção de
auditórios.
Fig.9 Teatro de Epidauro (século IV a.C.): com
uma acústica perfeita, reproduzia de forma
audível mesmo sons pouco intensos.

15. Fenómenos acústicos
A Casa da Música é uma sala
que é considerada uma das
melhores do mundo em termos
de acústica.
Fig.10 Auditório da Casa da Música, no Porto.

16. Fenómenos acústicos
A reflexão do som e a ecolocalização
O fenómeno do eco é usado por animais como os golfinhos, baleias, algumas
aves e morcegos para localizarem as suas presas, alimentos ou obstáculos.
A esta técnica chama-se ecolocalização.
Fig.11 Os morcegos e os golfinhos emitem ultrassons (A) que se refletem nos objetos (B) e são novamente ouvidos.

17. Fenómenos acústicos
O animal emite ultrassons que, ao incidirem num obstáculo, são refletidos.
O tempo que decorre entre a emissão e a receção do som dá-lhe a
perceção da distância a que estão os obstáculos.
Fig.11 Os morcegos e os golfinhos emitem ultrassons (A) que se refletem nos objetos (B) e são novamente ouvidos.

18. O sonar (SOund NAvigation and Ranging) é
um aparelho que usa a reflexão do som,
desde baixas frequências (infrassons) até
altas frequências (ultrassons), para localizar
obstáculos.
Fenómenos acústicos
A reflexão do som e o SONAR
Fig.12 Funcionamento de um sonar.

19. Fenómenos acústicos
A reflexão do som e o SONAR
Fig.13 Sonar instalado num barco.
Os sonares são muito usados em
barcos de pesca (localizam
cardumes), na deteção de submarinos
ou restos de embarcações e para fazer
pesquisa nos oceanos (permitem
determinar a profundidade da água
para elaborar mapas do fundo do mar).

20. Fenómenos acústicos
A reflexão do som na medicina
Em medicina utiliza-se a reflexão
de ultrassons para obter
ecografias, isto é, imagens do
corpo que permitem analisar
órgãos ou detetar tumores.
Fig.14 Ecografia.

21. Fenómenos acústicos
A reflexão do som na medicina
Também o estetoscópio se baseia
em reflexões sucessivas do som
nas paredes dos tubos do aparelho,
permitindo ao médico ouvir os
batimentos do coração e os sons
com origem no interior dos pulmões.
Fig.15 Exame com estetoscópio.

22. O Essencial
Reflexão
do som
O som incide numa
superfície e muda
de direção, ou
apenas de sentido,
não mudando de
meio.
Som
refletido
Mesma frequência e
velocidade de propagação
do som incidente.
Menos intenso do que o
som incidente devido à
absorção do som pelo
obstáculo.

23. O Essencial
Absorção
do som
Superfície
rugosas: maior
absorção de som.
Superfícies polidas:
menor absorção de
som.
Quanto maior for
a absorção,
menor será a
intensidade do
som refletido.
Depende do
tipo de
superfícies
onde o som
incide.
Para minimizar a poluição sonora usam-se, em simultâneo, materiais
bons absorsores de som e materiais isolares de som (bons refletores
de som, que impedem a sua propagação para outros meios).

24. O Essencial
Fenómenos que resultam da
reflexão de som
Eco: repetição integral de um
som. Uma pessoa só ouve
um eco se estiver a uma
distância igual ou superior a
17 m do obstáculo.
Reverberação: prolongamento
do som escutado, resultante da
sobreposição de sons
incidentes e refletidos.

25. O Essencial
Aplicações da reflexão do som
Sonar
Ecografia
Estetoscópio
Ecolocalização (animais)

26. Fecha o teu manual e classifica corretamente os materiais
representados no esquema.
Materiais
Atividade
Cortiça
Espuma
Esferovite
Lã de rocha
Azulejo
Aço
Mármore polido
Vidro
Refletores
Absorsores