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![O timbre permite diferenciarmos uma fonte sonora da outra tendo elas frequência (altura) e in-
tensidade iguais.
• Reflexão
• Refracção
• Difração
A reflexão do som acontece quando as ondas sonoras encontram um obstáculo solido que as
impede de continuar a propagar, assim obrigando a mudar a sua direção. Na reflexão aconte-
cem três fenómenos: eco, ressonância e reverberação.
• O eco acontece quando se consegue distinguir o som emitido do som refletido, tendo eles
obrigatoriamente um intervalo de 0,1 segundos[1]
. Para acontecer eco a fonte sonora tem de es-
tar a uma distância igual ou superior a 17 metros de um obstáculo.
• A ressonância acontece quando a propagação do som se reflete e existe uma sobreposição
de ondas sonoras causando um aumento da sua intensidade.
• A reverberação acontece quando se tem a sensação de uma prolongação do som. O som
propaga-se em todas as direções até chegar ao receptor, assim sendo, num ambiente fechado,
ocorre a reverberação quando o som persiste depois de ser emitido.
A refração acontece quando o som passa de um meio para outro meio alterando a sua velocida-
de e a sua direção.
A difração acontece quando uma onda sonora contorna um obstáculo ou passa entre um orifício.
O som num ambiente passando para outro ambiente através de um orifício ou uma fenda vai
ocorrer uma difração do som, ou seja, o som vai se propagar em todas as direções depois de
sair do orifício. Também se chama difração quando o som contorna um obstáculo tendo a sua
dimensão de ser semelhante ou inferior ao tamanho com comprimento de onda.
1 0,1 segundos é o intervalo de tempo do som mais pequeno que um ouvido humano pode ouvir.
Timbre
PROPRIEDADE DAS ONDAS
Reflexão do som
Refracção do som
Difração do som
8 | MÓDULO F6 - SOM](https://image.slidesharecdn.com/sompdf-160129104908/85/Som-Fisica-Documento-completo-8-320.jpg)
![As ondas sonoras são captadas pelo ouvido externo e percorre pelo canal auditivo até ao tímpa-
no que entra em vibração. As vibrações são depois amplificadas pelo ouvido médio conduzindo
até ao ouvido interno. No ouvido interno as vibrações são convertidas em impulsos nervosos que
são depois transmitidas pelo nervo auditivo até ao cérebro onde é interpretado. Resumindo, uma
onda sonora de origem mecânica, propagando-se pelo ar, é transformada num impulso elétrico
que é interpretado pelo pelo cérebro.
O ouvido humano pode captar sons com frequências entre 20 Hz (som mais agudo que se con-
segue ouvir) e 20 kHz[2]
(som mais grave que o ouvido humano consegue ouvir). Relativamente à
pressão do ar, o ouvido humano consegue captar entre os 20 µPa[3]
e 100 Pa.
NOTAS:
• O ser humano consegue produzir sons com frequência entre os 85 e os 110 Hz.
• O ouvido de uma criança pode captar frequências mais altas de homem adulto.
• A unidade SI de pressão sonora é o Pascal (Pa).
Como já foi dito anteriormente, o ouvido humano consegue captar frequências sonoras entre os
20 Hz e os 20 kHz, mas para se conseguir ouvir som é preciso que haja intensidade sonora sufi-
ciente. O ouvido humano consegue captar uma intensidade sonora de 0 dB até aos 140 dB, que
é o limiar da dor. O dispositivo usado para determinar o nível sonoro é o sonómetro.
2 1 kHz corresponde a 1000 Hz.
3 1 µPa (micropascal) corresponde a 0.000001 Pa (pascal); Pascal é uma unidade de medida usada para a pressão do ar.
NIVEL SONORO
140 dB - Descolagem de um avião
130 dB - Metrelhadora
120 dB - Banda de rock
100 dB - Broca pneumática
80 dB - Via rápida
60 dB - Conversa normal
50 dB - Zona residencial
20 dB - Sussurro
10 dB - Limiar da audição
0 dB - Silêncio
Limiar da dor
Limiar da audição
Sons inaudiveis
Sons dolorosos
20 100 500 1000 5000 10000 20000 Hz
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- 2. 2 | MÓDULOF6 - SOM SOM FÍSICA MÓDULO F6 - SOM ESCOLA SECUNDÁRIA POETA ANTÓNIO ALEIXO CURSO PROFICIONAL TÉCNICO DE MULTIMÉDIA 12º K DANIEL FERNANDES
- 3. Som - Oque é? Vibração mecanica Produção de som Ondas sonoras Propagação do som Propagação do som no ar Características das ondas Velocidade de propagação do som Rapidez média Características do som Intensidade Frequência ou Altura Timbre Propriedade das ondas Reflexão do som Refracção do som Difração do som Sons puros e sons complexos Espectro do som percepção do som ao ouvido humano Nivel sonoro Como medir o nivel do som Poluição sonora Efeitos de excesso de barulho na saúde das pessoas Efeitos físicos Efeitos fisiológicos Efeitos psicológicos Recursos ÍNDICE Pág. 4 4 4 4 4 5 5 6 6 7 7 7 8 8 8 8 8 9 9 9 10 11 11 11 11 12 12 13 3|DANIEL FERNANDES
- 4. É uma sensaçãoauditiva que é produzida por vibrações mecânicas que podem ser captadas pelo ouvido humano. No vazio não existe propagação de som. Acústica é a designação do es- tudo do som. Elemento vibratório que origina-se de um meio material. Esse meio material tem de ter um esti- mulo ou uma perturbação para emitir ondas sonoras. Existem vários instrumentos musicais para produzir som/musica. Estes instrumentos podem re- produzir som de varias maneiras. Podemos classifica-los das seguintes formas: • Cordofones - o som é produzido através da vibração de uma ou mais cordas. Ex: guitarra e harpa; • Idiofones - o som é produzido através da vibração de todo o instrumento. Ex: castanholas e maracas; • Membranafones - o som é produzido através de uma membrana esticada. Ex: tambor e pan- deireta; • Aerofones - o som é produzido através de uma coluna de ar. Ex: flauta e trompete; • Eletrofones - o som é produzido através de circuitos elétricos. Ex: guitarra eléctrica. As ondas sonoras possuem uma frequência entre 20 e 20000 Hz. Podem se propagar se forma direta, através do ar, ou indireta, através de meios materiais, ate ao ouvido humano. Estas on- das são ondas que se propagam longitudinalmente - ondas longitudinais. A propagação do som altera-se com a pressão, temperatura e a sua massa. O meio de propa- gação pode ser gasoso, líquido ou sólido. Vibração mecânica SOM O que é? PRODUÇÃO DE SOM ONDAS SONORAS PROPAGAÇÃO DO SOM Meio material Velocidade de propagação do som (m/s) Ar (0 ºC) 331 Ar (20 ºC) 343 Ar (30 ºC) 350 4 | MÓDULO F6 - SOM
- 5. A propagação dosom no ar acontece através das partículas do ar que estão próximos da fonte sonora. Essas partículas afastam-se da sua posição de equilíbrio e propagam-se por outras par- tículas de ar criando zonas mais densas e zonas menos densas. O som resulta porque a fonte sonora causou alterações da pressão do ar. Às ondas sonoras, tal como aos raios luminosos, associamos o período, frequência, amplitude e comprimento de onda: • Período (T): É o intervalo de tempo de demora uma onda a dar uma oscilação completa. • Frequência (f): É o numero de oscilações que uma onda faz durante 1 segundo. • Amplitude (A): É a distancia máxima do pico da onda. • Comprimento de onda (λ): É a distancia de uma oscilação completa. Propagação do som no ar CARACTERÍSTICAS DAS ONDAS mais densoparticulas do ar menos denso T = 1__ f f = 1__ T Unidade SI: segundo (s) Unidade SI: hertz (Hz) Unidade SI: metro (m) Unidade SI: metro (m) A x (m) t (s) T T A y (m) x (m) λ λ 5|DANIEL FERNANDES
- 6. A velocidade dosom difere consoante o meio que se propaga. Quanto mais solido é o meio, mais rápido se propaga. Velocidade nos meios: gasoso < liquido < solido. • V: Velocidade de propagação do meio, em m/s. • λ: Comprimento de onda, em metros. • f: Frequência, em hertz. Meio material Estado físico Velocidade de propagação do som (m/s) Dioxido de carbono (0 ºC) Gasoso 259 Ar (20 ºC) Gasoso 343 Hidrogénio (0 ºC) Gasoso 1250 Álcool etilico (20 ºC) Liquido 1180 Água doce (20 ºC) Liquido 1482 Água do mar (20 ºC) Liquido 1522 Cobre (20 ºC) Sólido 3750 Vidro (20 ºC) Sólido 4540 Alumínio (20 ºC) Sólido 5700 Ferro (20 ºC) Sólido 5730 Granito (20 ºC) Sólido 6000 NOTA: Para calcular a velocidade média do som no ar usa-se a seguinte formula: • V: Velocidades média, em m/s; • d: Distancia percorrida, em metros; • ∆t: Intervalo de tempo, em segundos. É a rapidez que a onda propaga-se num meio. Depende da distancia percorrida e do intervalo de tempo. VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DO SOM RAPIDEZ MÉDIA Unidade SI: metros por segundo (m/s) V = λ x f Unidade SI: metros por segundo (m/s) V = d__ ∆t rm = λ__ T 6 | MÓDULO F6 - SOM
- 7. • Intensidade - Sonsfracos - Sons fortes • Frequência ou Altura - Sons agudos - Sons graves • Timbre A intensidade corresponde a energia emitida pelo som, que também é compreendido por volu- me. Diz-se som fraco aos sons com menos pressão, ou seja, com menor amplitude (menos intenso) e diz-se som forte aos sons com mais pressão, ou seja, com maior amplitude (mais intenso). Sendo assim a intensidade é tomada como a amplitude de uma onda sonora. A ampli- tude de uma onda diminui com o aumento da distancia à fonte sonora. A unidade mais comum usada para definir a intensidade é o decibel (dB). NOTAS: • A unidade de usada usa-da pelo sistema internacional para a intensidade é W/m² embora seja mais comum usar o decibel (dB). Sendo 100 dB = 0.01 W/m². • Se duas fontes sonoras iguais reproduzirem o mesmo som ao mesmo tempo irá apenas au- mentar a intensidade em 3 dB, ou seja, ao duplicar a fonte sonora vai aumentar apenas em 3 dB. A frequência, como ja dito anteriormente, corresponde ao numero de ciclos/oscilações de um elemento vibratório da fonte sonora durante um segundo. Diz-se que um som é mais alto quan- do a frequência é mais alta (mais agudo) e diz-se som baixo quando a frequência é mais baixa (mais grave). A unidade usada para definir a frequência é os Hertz (Hz). CARACTERÍSTICAS DO SOM Intensidade Frequência ou Altura Som mais forte e mais baixo (grave) Som mais fraco e mais alto (agudo) 7|DANIEL FERNANDES
- 8. O timbre permitediferenciarmos uma fonte sonora da outra tendo elas frequência (altura) e in- tensidade iguais. • Reflexão • Refracção • Difração A reflexão do som acontece quando as ondas sonoras encontram um obstáculo solido que as impede de continuar a propagar, assim obrigando a mudar a sua direção. Na reflexão aconte- cem três fenómenos: eco, ressonância e reverberação. • O eco acontece quando se consegue distinguir o som emitido do som refletido, tendo eles obrigatoriamente um intervalo de 0,1 segundos[1] . Para acontecer eco a fonte sonora tem de es- tar a uma distância igual ou superior a 17 metros de um obstáculo. • A ressonância acontece quando a propagação do som se reflete e existe uma sobreposição de ondas sonoras causando um aumento da sua intensidade. • A reverberação acontece quando se tem a sensação de uma prolongação do som. O som propaga-se em todas as direções até chegar ao receptor, assim sendo, num ambiente fechado, ocorre a reverberação quando o som persiste depois de ser emitido. A refração acontece quando o som passa de um meio para outro meio alterando a sua velocida- de e a sua direção. A difração acontece quando uma onda sonora contorna um obstáculo ou passa entre um orifício. O som num ambiente passando para outro ambiente através de um orifício ou uma fenda vai ocorrer uma difração do som, ou seja, o som vai se propagar em todas as direções depois de sair do orifício. Também se chama difração quando o som contorna um obstáculo tendo a sua dimensão de ser semelhante ou inferior ao tamanho com comprimento de onda. 1 0,1 segundos é o intervalo de tempo do som mais pequeno que um ouvido humano pode ouvir. Timbre PROPRIEDADE DAS ONDAS Reflexão do som Refracção do som Difração do som 8 | MÓDULO F6 - SOM
- 9. Existem sons purose sons complexos. Os sons puros, também compreendidos por sons sim- ples, têm uma frequência bem definida e a representação é de uma onda simples (onda sinusoi- dal). Os sons complexos resultam da combinação de vários sons simples. No espectro do som podemos classificar a frequência do som. Podemos classificar como silên- cio, infra-som, som audível e ultra-som: • No silêncio existe ausência de som com uma frequência de 0 Hz; • Infra-som tem frequências entre 0 e 20 Hz, estas ondas sonoras são extremamente graves e podem ser produzidas pelo vento, tornados, terramotos e podem ser captadas por elefantes e cães, por exemplo; • O som audível, que pode ser captado pelo ouvido humano, tem frequências entre os 20 Hz e os 20 kHz. Sendo que os 20 Hz correspondem ao som mais grave e os 20kHz correspondem ao som mais agudo captado pelo ouvido humano; • Ultra-som tem frequências entre os 20 kHz e os 100 MHz. O ultra-som é principalmente apli- cado na medicina, por exemplo nas ecografias, e também é utilizado nas sondas. O golfinho e o morcego conseguem captar e produzir ultra-sons. O ouvido humano é constituído por 3 partes: • Ouvido externo; • Ouvido médio; • Ouvido interno. SONS PUROS E SONS COMPLEXOS ESPECTRO DO SOM PERCEÇÃO DO SOM PELO OUVIDO HUMANO Som puro Som complexo 9|DANIEL FERNANDES
- 10. As ondas sonorassão captadas pelo ouvido externo e percorre pelo canal auditivo até ao tímpa- no que entra em vibração. As vibrações são depois amplificadas pelo ouvido médio conduzindo até ao ouvido interno. No ouvido interno as vibrações são convertidas em impulsos nervosos que são depois transmitidas pelo nervo auditivo até ao cérebro onde é interpretado. Resumindo, uma onda sonora de origem mecânica, propagando-se pelo ar, é transformada num impulso elétrico que é interpretado pelo pelo cérebro. O ouvido humano pode captar sons com frequências entre 20 Hz (som mais agudo que se con- segue ouvir) e 20 kHz[2] (som mais grave que o ouvido humano consegue ouvir). Relativamente à pressão do ar, o ouvido humano consegue captar entre os 20 µPa[3] e 100 Pa. NOTAS: • O ser humano consegue produzir sons com frequência entre os 85 e os 110 Hz. • O ouvido de uma criança pode captar frequências mais altas de homem adulto. • A unidade SI de pressão sonora é o Pascal (Pa). Como já foi dito anteriormente, o ouvido humano consegue captar frequências sonoras entre os 20 Hz e os 20 kHz, mas para se conseguir ouvir som é preciso que haja intensidade sonora sufi- ciente. O ouvido humano consegue captar uma intensidade sonora de 0 dB até aos 140 dB, que é o limiar da dor. O dispositivo usado para determinar o nível sonoro é o sonómetro. 2 1 kHz corresponde a 1000 Hz. 3 1 µPa (micropascal) corresponde a 0.000001 Pa (pascal); Pascal é uma unidade de medida usada para a pressão do ar. NIVEL SONORO 140 dB - Descolagem de um avião 130 dB - Metrelhadora 120 dB - Banda de rock 100 dB - Broca pneumática 80 dB - Via rápida 60 dB - Conversa normal 50 dB - Zona residencial 20 dB - Sussurro 10 dB - Limiar da audição 0 dB - Silêncio Limiar da dor Limiar da audição Sons inaudiveis Sons dolorosos 20 100 500 1000 5000 10000 20000 Hz 10 | MÓDULO F6 - SOM
- 11. • Lp: Nívelde pressão sonora, em decibel (dB). • log: Logaritmo de base 10. • p: pressão sonora, em pascal (Pa). • p : pressão sonora de referência (2x10^5 Pa). É considerado poluição sonora quando o som é incomodativo ou prejudicial à saúde das pes- soas. Pode ser de grande intensidade ou com uma longa duração. A seguinte tabela mostra o tempo maximo de exposição recomendado às seguintes intensidades. É considerado de risco ouvirmos sons com uma intensidade superior a 85 dB, como visto ante- riormente. Quando o ouvido humano é sujeito a uma intensidade superior a 85 dB continuamente e sem repouso, pode vir sofrer efeitos físicos, efeitos fisiológicos e efeitos psicológicos. A perda de sensibilidade auditiva vem a diminuir com o envelhecimento de uma pessoa, quando esta não é a causa da perda de sensibilidade auditiva então classifica-se das seguintes manei- ras: • Perdas condutivas: são causadas pela perda de energia sonora entre o ouvido externo e o 0 Como medir o nivel do som POLUIÇÃO SONORA Intensidade de pressão acustica Tempo de exposição máxima diaria 85 dB 8 horas 90 dB 4 horas 95 dB 2 horas 100 dB 1 hora 105 dB 30 minutos 110 dB 15 minutos 115 dB 7 minutos 120 dB 3 minutos > 120 dB Risco imediado de perda de sensibilidade auditiva EFEITOS DE EXCESSO DE BARULHO NA SAÚDE DAS PESSOAS Efeitos físicos Lp = 20 x log p__ 10 p0 11|DANIEL FERNANDES
- 12. interno. Pode serprovocado por excesso ou falta de pressão, ou por articulações deslocadas que impedem a sua vibração correta. Este tipo de perdas pode ser corrigido através cirúrgicas, medicação ou aparelhos auditivos; • Perdas sensoriais: são causadas pela morte das células do nervo auditivo, o que vai impedir que sejam emitidos impulsos nervosos do ouvido interno ao cérebro. Este problema pode ser genético ou aparecer durante a gravides e também pode ser causado por excesso de intensida- de sonora. Este problema pode ser corrigido por vezes por aparelhos auditivos. As perdas de sensibilidade auditiva podem ser classificadas pelo seu grau de gravidade: • Perda mínima: só se consegue ouvir a partir dos 11 dB. • Perda suave: consegue ouvir a partir dos 30 dB. Não consegue ouvir uma voz distante. • Perda moderada: consegue ouvir a partir dos 45 dB. É difícil de intender conversas em grupo. • Perda severa: consegue ouvir a partir dos 65 dB. Consegue ouvir apenas quem falar alto a uma distancia curta. • Perda profunda: consegue ouvir apenas a partir dos 90 dB. Considera-se uma pessoa surda. Tinnitus É uma sensação de zumbido no ouvido quando existe ausência de som. Esta sensação de zum- bido é causada pela exposição elevada do som acima aos 85 dB. Os efeitos fisiológicos manifestam-se quando existem alterações no corpo humano. Como por exemplo: alterações da pressão sanguínea, do ritmo cardíaco e respiratório, aumento da tensão muscular, perda do equilíbrio, alterações do sono, etc. São os efeitos que se manifestam no comportamento das pessoas. Tais como: stress, fadiga, diminuição da capacidade de concentração, irritação, agravamentos de estados de depressão e ansiedade, etc Efeitos fisiológicos Efeitos psicológicos 12 | MÓDULO F6 - SOM
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- 15. SOM FÍSICA MÓDULO F6 -SOM ESCOLA SECUNDÁRIA POETA ANTÓNIO ALEIXO CURSO PROFICIONAL TÉCNICO DE MULTIMÉDIA 12º K DANIEL FERNANDES 15|DANIEL FERNANDES