Como o som se propaga no ar?

Perguntado por: iguterres . Última atualização: 20 de maio de 2023
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Como o som se propaga? O som é produzido por vibrações transmitidas para o ar. Essas vibrações geram regiões de compressão e rarefação dos gases atmosféricos que se intercalam periodicamente, de acordo com a frequência da fonte que produz as vibrações.

O som chega até nossos ouvidos a partir de ondas sonoras, e ele se propaga por materiais sólidos, líquidos e gasosos, como o ferro, a água e o ar. As ondas sonoras precisam de um meio material para se propagar, e se propagam com velocidades diferentes, de acordo com o meio material.

“Como a onda sonora se transmite por compressão e descompressão, sua velocidade depende basicamente da elasticidade do meio”, diz o físico Cláudio Furukawa, da USP. Como a água, quando comprimida, reage bem mais rápido que o ar (ou seja, tem mais elasticidade), a velocidade das ondas sonoras é maior dentro dela.

Se considerarmos ar na mesma pressão p, então quanto mais denso é o ar, tanto menor é a rapidez do som. Ora, o ar frio é mais denso do que o ar quente (mantida a pressão constante) e portanto o som se propaga mais rapidamente no ar quente do que no ar frio.

Já a velocidade do som na água, a uma temperatura de 20 ºC, é de 1450 m/s, o que corresponde a cerca de quatro vezes mais que no ar. O estado físico dos materiais influencia na velocidade do som, sendo que se propaga mais rapidamente nos sólidos, depois nos líquidos e mais lentamente nos gases.

As ondas sonoras são consideradas ondas de pressão, pois se propagam a partir de variações de pressão do meio. Por exemplo, quando um músico toca um violão, a vibração das cordas produz alternadamente compressões e rarefações do ar, ou seja, produz variações de pressão que se propagam através do meio.

Qualquer movimento ondulatório transporta energia, portanto, se uma onda sonora atravessar uma determinada área em certo intervalo de tempo, a energia carregada por ela também atingirá essa área. A energia transportada pelo som é que faz o corpo tremer, por exemplo, diante do som produzido em um show musical.

As ondas sonoras são ondas mecânicas que possuem frequência de vibração entre 20 e 20.000 Hertz. Elas originam-se a partir de vibrações do ar que são detectadas pelo tímpano com frequência e amplitude definidas.

A velocidade do som pode se propagar em diferentes meios materiais: líquidos, sólidos e gases. Então, quando o som muda de meio de propagação (ar para a água, por exemplo), fenômeno chamado de refração, a velocidade é aumentada. Em geral, quanto mais denso é o meio, maior será a velocidade do som.

O som é definido como a propagação de uma frente de compressão mecânica ou onda longitudinal, se propagando tridimensionalmente pelo espaço e apenas em meios materiais, como o ar ou a água. Para que esta propagação ocorra, é necessário que aconteçam compressões e rarefações em propagação do meio.

O som não pode propagar-se no espaço, pois, nesse ambiente, existe o vácuo. Por não haver moléculas no ambiente, as ondas sonoras não são transmitidas, e o resultado de uma explosão no espaço, por exemplo, seria o silêncio.

340 m/s

Como todas os fenômenos ondulatórios elas são caracterizadas pela velocidade de propagação que depende do meio onde o fenômeno é observado. A título de ilustração apresentamos valores típicos medidos em diversos meios: borracha: 54m/s; ar: (a 20°C): 340 m/s; água: 1.450 m/s; granito: 6.000 m/s.

As ondas sonoras são ondas mecânicas longitudinais e qualquer meio (gasoso, líquido, sólido) as propagam. Então quando uma onda sonora, proveniente do ar, incide sobre uma parede parte da energia que ela transporta é refletida e outra parte é refratada, isto é, penetra na parede.

Em geral, o som é causado por uma vibração de um corpo elástico, o qual gera uma variação de pressão corresponde no meio à sua volta. Qualquer corpo elástico capaz de vibrar rapidamente pode produzir som e, nesse caso, recebe o nome de fonte sonora.

A velocidade do som é incomparavelmente menor e atinge valores correspondentes a 340 m/s. A luz é aproximadamente 1 milhão de vezes mais rápida que o som.

As ondas sonoras são produzidas por deformações provocadas pela diferença de pressão em um meio elástico qualquer (ar, metais, isolantes, etc), precisando deste meio para se propagar.

Isso acontece porque o som (forma de energia levada por meio de ondas sonoras) provoca vibrações nas moléculas (minúsculas partículas) do ar, que se espalham, fazendo com que o barulho chegue fraquinho. Ou seja, quanto maior a distância entre a origem do ruído e o andar, por exemplo, menor será sua intensidade.

O som não se propaga no vácuo porque nele não há um meio físico, e o som, é uma onda mecânica que se propaga apenas através de um meio físico, seja ele líquido, gasoso, ou sólido.

O som é classificado como uma onda mecânica (precisa de um meio de propagação), longitudinal (possui a propagação paralela à vibração) e tridimensional (propaga-se em todas as dimensões).