Fenómenos do Som

A REFLEXÃO

A reflexão do som ocorre quando a onda  é obrigada a mudar de direção, ao encontrar um obstáculo (pode ser liso, polida ou dura). Para se distingir o som refletido do original é necessário um intervalo de tempo de 0,1 segundos.



Existem dois tipo de reflexão do som:

Eco: consiste em ouvir a repetição de um som produzido instantes antes e resulta da reflexão do som num obstáculo que se encontre a uma distância superior a 17 metros.

d > 17 m

Reverberação: resulta da alteração da velocidade de propagação de uma onda. normalmente é acompanhada de alteração da direção de propagação. Este dá uma sensação de prolongamento do som original e os sons parecem durar mais tempo no nosso ouvido do que seria normal.

d < 17 m

A REFRAÇÃO

A refração é um fenómeno que ocorre quando a velocidade de propagação da onda sofre alterações. O que pode acontecer quando há mudança de meio ou no mesmo meio quando este não seja homogéneo. Na refração há normalmente mudança de direção de propagação.

A RESSONÂNCIA

A ressonância é um fenómeno do som que ocorre quando a frequência natural de vibração de um corpo é igual ou múltipla da frequência de vibração da onda sonora, ou seja, o som é ampliado.

A caixa de ressonãncia da guitarra (que faz com que o som que as cordas produzem seja ampliado) é um exemplo deste fenómeno do som.

ABSORÇÃO 


A absorção é um fenómeno do som onde parte da energia da onda sonora é absorvida por materiais isolantes como a cortiça, a esferovite, a lã e as fibras, ou seja, o som refletido é muito fraco.

A mobília desta sala absorve a energia da onda sonora pois tem espumas, tapetes, tecidos, etc.

DIFRAÇÃO

A difração é um fenómeno do som que está relacionado com a capacidade que o som tem de contornar obstáculos. Um exemplo deste fenómeno é quando se ouve sons que vêm de trás de um muro.

A luz

A luz propaga-se no vácuo mas ao chegar à atmosfera terrestre encontra vários meios (ar, água, vidro, etc.) que mudam a velocidade da sua trajetórias. A luz pode:

1. ser refletida ou espalhada para fora do objeto;
2. ser absorvida pelo objeto;
3. ser refratada através do objeto;

Classificação dos feixes luminosos quanto ao modo de propagação:

• Divergentes - o feixe de luz diverge a partir de um ponto da fonte;

• Convergentes - o feixe de luz converge (concentra-se num ponto);

• Paralelos - o feixe de luz propaga-se sempre com os raios paralelos entre si.

Classificação dos materiais:

• Opaco- não se deixa atravessar pela luz

• Translúcida- deixa-se atravessar parcialmente pela luz

• Transparente- deixa-se atravessar totalmente pela luz

O Triângulo da visão:

Para se ver um objeto é necessário: um objeto (corpo iluminado), uma fonte luminosa que ilumine o objeto e um detetor de luz (ex: olhos de uma pessoa).
O triângulo de visão consiste na iluminção do objeto através de uma fonte luminosa e na refleção dessa luz em várias direções, podendo chegar ao observadorpois reflete a luz em várias direções, podendo chegar ao observador.

O Som (o que é, as propriedade e a propagação)

O SOM 

O som é uma manifestação de energia que pode ser produzido por diversas fontes sonoras, das cordas vocais dos seres humanos ao movimento rápido e ritmado das asas de um grilo.

Os sonos são produzidos por vibrações de partículas. Para que as vibrações se propaguem, é necessário que exista um meio material.

Vibração da água com um diapasão

O som propaga-se por ondas sonoras que podem ser:

• Mecânicas - propagam-se num meio material;

• Longitudinais - direção da pertubação é coincidente a direção da propagação.

Propriedades do som:

Altura --> propriedade que se relaciona com a frequência da onda (nº de ciclos/s); 
Pode ser: som grave, baixo e grosso ou som agudo, altos e fino;

Quanto maior a altura maior a frequência

Intensidade--> propriedade que se relaciona com a amplitude da onda;
Pode ser: som forte ou com maior intensidade e som fraco com menor intensidade;

Quanto maior a intensidade maior a amplitude

Timbre --> propriedade que permite distingir sons com a mesma altura e a mesma intensidade, mas provinientes de fontes sonoras diferentes.

Formula de calcular a velocidade de propagação do som:


LEGENDA:

d= distância (m)
∆t = segundo (s)
v= velocidade, metro por segundo (m/s)

As Ondas (o que é, e como podem ser)

Onda ---> é a propagação de uma perturbação num meio material ou não.













Classificação de ondas:

Quanto à sua natureza:

• Ondas Mecânicas: ondas que se propagam num meio material. Ex.: ondas do mar; ondas sonoras; ondas sismicas
• Ondas Eletromagnéticas: ondas que não precisam de um meio material para se propagarem; propagam-se no vazio (ou no vácuo) Ex.: ondas luminosas; ondas rádio; ondas microondas; ondas ultra-violetas.

Quanto á direção da perturbação:

• Ondas longitudinais: A direção da perturbação é igual à da propagação da onda.

• Ondas transversais: A direção da perturbação é perpendicular à direção de propagação da onda.

Onda periódica - As suas características repetem-se no espaço e ao longo do tempo. 

Onda não periódica - As suas características não se repetem e são irregulares

Características das ondas periódicas:

Temperatura e Calor

Temperatura é diferente de calor.


Temperatura: é uma grandeza física que se relaciona com o grau de agitação das partículas, ou seja, com a energia cinética média das partículas. Mede-se em termómetros. A unidade no SI é KELVIN (K), mas é mais utilizado os graus celsius (ºC).

> agitação, >Ec média, > temperatura
< agitação, <Ec média, < temperatura

Calor: é a maneira de tranferencia de energia térmica entre corpos a temperaturas diferentes. Quando dois ou mais sistemas a temperaturas diferentes são colocados em contacto, há uma troca de calor entre eles, até atingirem a mesma temperatura. Nisto consiste o equilíbrio térmico. O calor passa espontaneamente dos corpos de maior temperatura para os corpos de menor temperatura. 

Tipos de transferência de calor:  

    

Convecção;

Condução;

Radiação;

Fontes de energia

As fontes de energia podem classificar-se em:

• Fontes primárias;
• Fontes secundárias;

Os recursos naturais que podem ser utilizados como fontes de energia designam-se fontes primárias de energia. Exemplos:

- a água;

- o vento;

- os combustíveis fósseis;
- a radiação solar;

Os que são obtidos a partir das fontes primárias são considerados fontes secundárias de energia. Exemplos:

- a eletricidade;
- o gasóleo;
- a gasolina;
- o gás butano;


As fontes primárias de energia ainda podem ser classificadas em:

• Fontes não-renováveis de energia;
• Fontes renováveis de energia;

Fontes renováveis...

As fontes renováveis estão em continua renovação, podendo ser utilizadas de forma ilimitada. As fontes renováveis de energia são: a radiação solar, o vento, as ondas, as marés, a água, a geotermia, a biomassa e o biogás.





SOL - O sol é a grande fonte de energia do nosso planeta. A energia pode ser captada por painéis solares.

VENTO - A energia eólica ou a energia do vento é utilizada nos moinhos de vento, barcos à vela e actualmente em centrais eólicas que transformam a energia eólica em energia elétrica.

ONDAS E MARÉS - As ondas são consequência da acção do vento sobre a superfície dos mares e dos oceanos. As ondas e as marés podem ser utilizadas para a produção de eletricidade.










ENERGIA HÍDRICA - Os cursos de água são uma fonte de energia (hídrica). A energia resultante da queda de água retida numa albufeira, pode ser aproveitada para produzir energia elétrica numa central hidroelétrica.

GEOTERMIA - A energia geotérmica tem origem na actividade térmica interna da Terra. Esta manifesta-se, por exemplo, através dos vulcões, das fumarolas e das nascentes de águas termais.

BIOMASSA - A materia vegetal viva armazena energia química resultante da fotossíntese. Neste processo, as plantas captam energia luminosa e transformam a água e o dióxido de carbono em glicose e oxigénio.













BIOGÁS -  O biogás é um combustível resultante da decomposição de restos orgânicos pela acção de bactérias, em meio sem oxigénio.

A Energia

"Quem quiser desfeitear um físico pergunte-lhe o que é a energia." Feynman

Defenir energia não é fácil, nem mesmo Richard Feynman, físico norte-americano vencedor do prémio Nobel da Física, que escreveu:  "É importante compreender que, na física actual, não sabemos o que é a energia."

A energia:

...é uma grandeza física de difícil definição.
...não é uma substância, nem uma força, nem a causa dos fenómenos.
...pode associar-se a materiais e a situações de ação.
...pode transferir-se entre corpos.
...manifesta-se de diferentes formas.
...classifica-se em primária ou secundária e em renovável e não-renovável.
...tem duas formas fundamentais.



A energia detecta-se através das suas manifestações:

•  energia sonora (som);

•  energia luminosa (luz);

•  energia radiante (ex. raio x, microondas, ultravioletas, infravermelhos);

 

• energia térmica (aquecimento dos corpos);

• energia mecânica (movimento);

• energia elétrica (corrente elétrica);

As duas formas fundamentais de energia:

1. Energia potencial --> energia armazenada aos corpos e que pode vir a ser utilizada.

•  Energia potencial química: associada aos alimentos, combustíveis e ás pilhas;
•  Energia potencial elástica: associada aos materiais elásticos e molas;
•  Energia potencial gravítica (Epg)

     2. Energia Cinética --> energia que está relacionada com o estado de movimento de um corpo. Quanto maior a velocidade do corpo, maior é a energia cinética.