Ondas sonoras
Por meio do som, é feita a comunicação mais eficiente que conhecemos nos dias de hoje. Ele se comporta como uma onda, que é capaz de transportar apenas energia, sem a matéria, ou seja, transportam a energia sem carregar os objetos por onde passam, apenas faz com que estas vibrem em torno de sua posição de equilíbrio. Para exemplificar, quando alguém fala com a gente, não somos empurrados na direção da propagação da onda, mas sentimos a energia sonora vibrar em nossos tímpanos.
As ondas sonoras originam-se por meio de vibrações no meio material em que vão se propagar que, na maioria dos casos, é o ar. Pode-se tomar como exemplo um violão e suas cordas. Quando a corda é tocada, a vibração dela é transmitida para as moléculas de ar ao redor da corda, que também começam a vibrar. Dessas moléculas, a vibração é transmitida para as que estão próximas a ela, e assim sucessivamente, propagando o som e as vibrações em todas as direções. Isso classifica a onda sonora como onda esférica. Quando estudamos as ondas, temos que abordar três tipos de propagação: a longitudinal, a transversal e a mista.
Como as ondas sonoras devem ser periódicas, é válida a relação da velocidade de propagação:
Ondas transversais
Uma onda transversal ocorre quando temos a vibração da onda perpendicular a sua propagação. Por exemplo, se tivermos uma onda transversal se propagando horizontalmente em uma corda, as vibrações por onde ela passa serão verticais de modo que a vibração e propagação farão entre si uma ângulo de noventa graus.
Podemos citar como exemplo de ondas que vibram desse modo as ondas eletromagnéticas, como a luz.
Ondas longitudinais
As ondas longitudinais são aquelas em que a vibração e a propagação ocorrem na mesma direção. Vamos tomar como exemplo uma mola. Quando provocamos uma compressão em uma das suas extremidades isso provocará um pulso cuja vibração será na mesma direção da sua propagação. O exemplo mais comum de ondas que vibram assim são as ondas sonoras
Ondas mistas
Como vimos, as ondas podem vibrar de maneira transversal ou longitudinal, mas existem ondas em que esses dois modos de vibrações podem ocorrer simultaneamente. Ondas responsáveis por esse tipo de vibração são chamadas de ondas mistas. O exemplo mais comum desse tipo são aquelas que se propagam na superfície de um líquido. Um objeto que está flutuando sobre a água e fica sujeito a passagem de algumas ondas vibrará de maneira transversal e longitudinal ao mesmo tempo.
Frequência e velocidade das ondas sonoras
As ondas podem apresentar diversas frequências, desde poucos hertz, como as ondas produzidas por abalos sísmicos, como valores muito elevados como as frequências da luz visível. Os seres humanos, no entanto, só conseguem ouvir as ondas de frequência entre 20Hz e 20.000 Hz, conhecidas popularmente como sons. Com 20 Hz, as ondas são chamadas de infrassons, e as ondas com frequência superior a 20.000 Hz são denominadas ultrassons.
A velocidade de propagação do som depende do meio em que ela se propaga, e não da sua frequência. Dessa forma, pode-se dizer que as ondas sonoras se propagam com a mesma velocidade.
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