Acústica – Assunto de Física Para o Enem

A música, a buzina do carro, o barulho do trovão, o zumbido do pernilongo, o latido do cachorro… A todo tempo estamos expostos a sons, todos diferentes entre si. Mas muitas vezes não entendemos como eles são gerados e o que torna um diferente do outro. É isso que vemos em acústica, parte da física que estuda os sons.

Todo som é gerado por uma onda sonora, uma vibração que tem uma determinada frequência. Existe uma classificação que divide as ondas em mecânicas e eletromagnéticas (veja no artigo Ondas: Entenda Sua Definição e Classificações).

As mecânicas são aquelas que precisam de um meio para se propagar e o som é uma delas. Logo, no espaço, por exemplo, não ouvimos nenhum som, ao contrário da luz, que é uma onda eletromagnética e pode se propagar no vácuo.

Chamamos frequência a quantidade de vezes que uma oscilação se repete em uma unidade de tempo e quando a unidade é hertz (Hz), a frequência mostra quantas vezes a oscilação se repete em um segundo. O ouvido humano é capaz de captar sons com frequências entre 20 e 20000 Hz. Quando a frequência é menor do que 20 Hz temos os infrassons e quando acima de 20000, os ultrassons. Quando a frequência é mais baixa, o som é mais grave e, quando é alta, o som é mais agudo.

Outro conceito importante quando estudamos as ondas é o período, que representa o inverso da frequência, ou seja, o tempo necessário para uma oscilação se completar. No caso da frequência em hertz a unidade do período é segundo.

Já vimos que as ondas sonoras são mecânicas, pois se propagam em um meio, mas também podemos classifica-las em longitudinais, já que a direção da propagação é a mesma da vibração, e tridimensionais, pois se propagam em todas as direções.

As ondas também possuem diferentes velocidades, as quais dependem do meio de propagação, sendo mais rápidas nos sólidos e mais lentas nos gases. Um mesmo som possui uma velocidade diferente quando se propaga no ar e na água, por exemplo. Por este motivo, a prática de nado sincronizado necessita de caixas de som fora e dentro da água. Além do meio, a velocidade do som depende também da temperatura do ambiente, sendo maior sob temperaturas mais elevadas. No nível do mar e a uma temperatura de 20°C, a velocidade do som no ar é de 343 m/s ou 1234,8 km/h. Na água, essa velocidade sobe para 1450 m/s.

A altura de um som é definida pela frequência, podendo ser grave ou aguda. Já a intensidade relaciona-se à quantidade de energia transportada pela onda e pode ser forte ou fraca.

E o timbre é a característica única de cada som, sendo que dois sons de mesma frequência e mesma intensidade podem ser distinguidos pelo timbre. Na música, por exemplo, o timbre da guitarra é diferente do timbre do baixo, o que faz com que possamos ouvir e identificar o som dos dois instrumentos quando tocados ao mesmo tempo.

Agora já sabemos como essa onda presente a todo tempo no nosso cotidiano funciona, quais são as formas de caracterizá-la e qual a diferença entre fazer associações com nosso dia a dia que podem ser cobradas no Enem e grandes vestibulares.

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