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ONDAS
Uma onda é uma perturbação oscilante de alguma
grandeza física no espaço e periódica no tempo.
Fisicamente, uma onda é um pulso energético que
se propaga através do espaço ou através de um
meio (líquido, sólido ou gasoso). Segundo alguns
estudiosos e até agora observado, nada impede que
uma onda magnética se propague no vácuo ou
através da matéria, como é o caso das ondas
eletromagnéticas no vácuo ou dos neutrinos
através da matéria.
A onda não propaga matéria, somente energia.
Ondas Eletromagnéticas:
- São ondas transversais, que podem propagar-se
no vácuo. A luz é um exemplo de onda
eletromagnética.
Ondas Mecânicas:
- São produzidas por deformação em um meio
elástico. Podem ser transversais ou longitudinais.
Por de pender da matéria, elas não se propagam no
vácuo. O som é um exemplo de onda mecânica.
Ondas Sonoras:
- São ondas longitudinais de pressão, que se
propagam no ar ou em outros meios.
O ar ou outro meio torna-se mais denso ou
rarefeito quando uma onda sonora se propaga
através dele. As variações de pressão fazem com
que nossos tímpanos vibrem com a mesma
freqüência da onda, o que produz a sensação
fisiológica do som.
Freqüência dos sons audíveis: entre 20Hz (infra-
sônica) e 20.000Hz (ultra-sônica, audíveis para
muitos animais).
A velocidade do som no ar a 15o
C é de 340 m/s;
na água a 15o
C é de 1.450 m/s; no ferro é de
4480m/s. Nos líquidos e nos sólidos a velocidade
do som é maior pois as moléculas estão mais
próximas uma das outras. Quanto maior a
temperatura de um gás, maior será a velocidade do
som devido ao aumento da agitação das moléculas.
Definições importantes:
Em física, comprimento de onda é a distância
entre valores repetidos num padrão de onda. É
usualmente representado pela letra grega lâmbda
(λ). Pode ser medida pela distância entre duas
cristas ou dois vales consecutivos.
A amplitude de uma onda é a medida da
magnitude de um distúrbio em um meio durante
um ciclo de onda, ou seja são os picos da onda. É
usualmente representada pela letra a.
O período de uma onda é o tempo que se demora
para que ocorra uma onda completa.
A freqüência de uma onda é o número de
oscilações que ela executa em cada unidade de
tempo.
Fórmulas:
1
f
T

fv .
( / )
( )
( )
( )
v velocidade da onda m s
comprimento da onda m
f frequência Hz
T período s





Observação:
Ao mudar de meio,
a frequência da onda
permanece a mesma.

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No exemplo da onda acima, a amplitude a = 2 cm.
Note que para cima e para baixo do eixo x a
amplitude tem o mesmo valor.
O comprimento da onda é  = 4 cm. O mesmo
pode ser medido entre duas cristas ou entre dois
vales.
A crista é o pico máximo da onda e o vale é o
pico mínimo da onda.
Qualidades Fisiológicas do Som:
a) Altura
É a qualidade que nos permite diferenciar os sons
graves de sons agudos. A altura depende apenas
da freqüência do som.
Sons graves tem freqüência menor (ex.: voz do
homem entre 100Hz e 200Hz).
Sons agudos tem freqüência maior (ex.: voz da
mulher entre 200Hz e 400Hz).
b) Intensidade
É a qualidade que nos permite diferenciar os sons
fracos dos sons fortes.
A
P
I 
t
E
P



I = intensidade da onda
(W/m2
)
P = potência da onda
(W)
A = área da superfície
E = Energia que
atravessa uma superfície
(J)
t = tempo (s)
A mínima intensidade sonora para ser audível é de
Io = 10-12
W / m2
A máxima intensidade para não provocar efeitos
dolorosos é de aproximadamente 1 W/m2







o
I
I
log.10
 = intensidade auditiva
ou nível sonoro (dB =
decibel)
BdB
10
1
1 
c) Timbre
É a qualidade que nos permite diferenciar sons
de mesma altura e intensidade, emitidos por fontes
diferentes. Uma mesma nota musical produz
sensações diferentes quando emitida por um
violino e por um piano.
Propriedades das ondas
sonoras:
a) Reflexão sonora: Reforço,
reverberação e eco
A reflexão do som pode dar origem ao reforço,
à reverberação ou ao eco, dependendo do intervalo
de tempo entre a percepção pelo ouvinte do som
direto e do som refletido.
A ocorrência de um ou de outro desses
fenômenos deve-se ao fato de só conseguirmos
distinguir dois sons que nos chegam com um
intervalo de tempo superior a 0,1 s (um décimo de
segundo).
Se o obstáculo que reflete o som estiver muito
próximo, o som direto e o som refletido chegam
praticamente no mesmo instante. O ouvinte terá
então a sensação de um som mais forte. A esse
fenômeno se dá o nome reforço.
Quando o obstáculo refletor está mais afastado,
de modo que o intervalo entre a percepção do som
direto e a do som refletido é menor que 0,1 s, mas
não é desprezível, ocorre o fenômeno da
reverberação. Nesse caso o caso o som refletido
chaga ao sistema auditivo, enquanto a sensação do
som direto ainda não se extinguiu. O ouvinte tem
então a impressão de um prolongamento do som.
Nos auditórios há reverberação, desde que não
exagerada, auxilia o entendimento do que está
sendo falado.

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O eco ocorre quando o som refletido é recebido
pelo ouvinte depois que o som refletido é recebido
pelo ouvinte depois que o som direto já se
extinguiu. Assim, o ouvinte percebe dois sons
distintos. Para que isso aconteça, o intervalo de
tempo entre a percepção dos dois sons (direto e
refletido) deve ser maior que 0,1 s.
Portanto, um ouvinte percebe o eco desde que
sua distância ao obstáculo refletor seja superior a
17m no ar. Lembrando que V = 340 m / s para o
som na ida e na volta.
b) Refração e difração sonora
A refração do som ocorre quando uma onda
sonora produzida em um meio passa para outro
meio em que sua velocidade é diferente. Nesse
caso, a freqüência do som permanece a mesma,
modificando-se seu comprimento de onda.
A difração do som permite-lhe contornar
obstáculos com dimensões de até 20m. Como a
velocidade do som no ar, em determinadas
condições, é v = 340 m / s e o sistema auditivo
humano distingue sons de frequencias fmín. = 20
Hz até Fmax. = 20.000 Hz, o comprimento de ondas
do som no ar pode variar entre: max. = 17m e min..
= 0,017m = 1,7cm.
Na pratica considera-se essa variação entre 2cm
e 20m.
c) Interferência sonora
A interferência do som pode ocorrer quando
um ponto do meio recebe dois ou mais sons
originados por varias fontes ou por reflexões em
obstáculos.
Um caso importante de interferência sonora é o
denominado batimento, que ocorre quando há
interferência de ondas sonoras de freqüências
ligeiramente diferentes. A intensidade varia de
um som forte, que se ouve em dado instante, para
um silencio quase total; a seguir novamente o som
forte, e assim por diante.
Ressonância:
Qualquer fonte sonora produz no ar vibrações
que estimulam oscilação em corpos situados nas
proximidades. Quando a freqüência da fonte
coincide com uma freqüência natural de oscilação
do corpo a amplitude de oscilação deste atinge
valores elevados, pois a fonte progressiva cede
energia ao corpo. Esse fenômeno é denominado
ressonância. Um exemplo de ressonância é a
quebra de uma taça de cristal quando um violino,
nas proximidades, é tocado com freqüência igual à
freqüência de oscilação das moléculas da taça.
Efeito Doppler:
observador som observador
fonte som fonte
f v v
f v v



O sinal que precede o Vobservador ou Vfonte é definido
em relação a um eixo orientado do observador
para a fonte:
A altura sonora é maior quando a fonte se
aproxima do observador e menor quando se
afasta.
Se fobservador > ffonte o som é mais agudo
Se fobservador < ffonte o som é mais grave
Bibliografia: Os Fundamentos da Física. Ramalho,
Nicolau e Toledo. Vol. 2, Editora Moderna.