Qual a diferença da propagação do som em meios diferentes?

Perguntado por: nsalgueiro . Última atualização: 17 de maio de 2023
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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 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.

Nos sólidos, o som se propaga de maneira mais veloz do que nos líquidos. Para se ter uma ideia, a velocidade do som no ferro é de aproximadamente 5130 m/s.

Quanto maior for a densidade de um meio, maior será a velocidade do som que se propaga em seu interior. Além disso, sua velocidade de propagação é diretamente proporcional à temperatura desse meio.

“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.

O som propaga-se no ar através de um movimento ordenado das partículas que o constituem. O som pode se mover através de qualquer meio que possa vibrar; as vibrações são chamadas ondas sonoras.

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.

A velocidade de propagação das ondas sonoras depende de dois fatores básicos: o estado físico do meio pelo qual as ondas propagam-se e a temperatura.

Os tipos de som
Basicamente há três tipos de som: mono, stereo (ou estéreo, em português) e surround. Cada um tem uma dada quantidade de canais de áudio e uma destinação.

O que ocorre é que a luz se propaga em uma velocidade muito maior do que o som. Enquanto a luz se propaga em uma velocidade de 299.792.458 metros por segundo (quase 300.000 Km/s) no vácuo, o som se propaga no ar a uma velocidade de aproximadamente 340 m/s.

A densidade do meio em que o som viaja afeta diretamente sua velocidade de propagação. Isso ocorre por conta da proximidade entre as moléculas vizinhas, o que é mais comum em meios físicos mais densos, como nos sólidos em geral.

Velocidade de propagação é definida como a distância percorrida pela onda sonora por unidade de tempo. É importante lembrar que a velocidade de propagação é uma característica do meio, sendo uma constante, independente da frequência.

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 se propaga mais rapidamente no ar quente do que no ar frio. Se a temperatura do ar diminuir com a altura, a porção de ar na parte mais alta de uma onda sonora, que inicialmente se desloca horizontalmente, propagar-se-á de forma mais lenta do que a da parte inferior, e a trajetória da onda se curvará para cima.

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.

Para que esta propagação ocorra, é necessário que aconteçam compressões e rarefações em propagação do meio. Estas ondas se propagam de forma longitudinal. Quando passa, a onda sonora não arrasta as partículas de ar, por exemplo, apenas faz com que estas vibrem em torno de sua posição de equilíbrio.

Quanto mais duro o meio, mais rápido as ondas sonoras vão se propagar. Isso acontece porque, em um material rígido, cada molécula está mais interligada a outras moléculas que estão ao seu redor. Assim, qualquer perturbação é transmitida mais rapidamente entre as moléculas.

A principal diferença entre ondas mecânicas e eletromagnéticas se dá com relação à sua propagação. Enquanto as ondas mecânicas precisam de um meio para se propagar, as ondas eletromagnéticas não precisam de um meio e podem se propagar até no vácuo (onde não há matéria).

O som propaga-se por meio de vibrações geradas nas moléculas do material que compõe o meio de propagação. Quanto maior a proximidade das moléculas, maior será a velocidade das ondas sonoras e vice-versa.

As ondas sonoras são ondas mecânicas — propagações de energia caracterizadas por se propagarem apenas em meios materiais e, por isso, não se propagam no vácuo.

Nos espaços abertos, as ondas sonoras propagam-se sem encontrar nenhum obstáculo, consequentemente, a recepção sonora corresponde sempre a ondas diretas da fonte. Nos espaços fechados, a recepção sonora pode ser alterada pelo ambiente de algumas maneiras: reflexão, difusão, difração, absorção e refração.