1. ONDAS
É uma perturbação (energia) que se propaga em um meio.
Não transporta matéria
Transporta energia
2. Ondas são detectáveis
Se a água fosse invisível
não veríamos a onda
Mas notaríamos uma
evidência dela quando a
rolha B começasse a oscilar
Fonte: Canto, E L. Ciências Naturais – 8° ano
5. Natureza
- Onda mecânica
Se propaga em meios materiais
Som, onda na água, onda em corda
- Onda eletromagnética
Se propaga em alguns meios materiais e no vácuo
Luz, onda de rádio, onda de tv
10. Propriedades do Som
Intensidade sonora
amplitude
Forte /
Fraco
(volume)
Amplitude intensa
Mexer no botão de controle de volume de um aparelho
de som é alterar o nível de intensidade do som que sai
pelos auto-falantes.
13. Propriedades do Som
• Investigando a
altura do som
Faça uma régua vibrar nos
comprimentos de 10 cm, 15 cm,
20 cm e 25 cm.
Depois tente 8 cm, 12 cm, 16 cm
e 20 cm.
Com duas réguas: coloque-as
com diferentes comprimentos
para fora da mesa. Bata em uma
e logo depois na outra. Consegue
ouvir e ver a diferença?
17. Propriedades do Som
Timbre
Está relacionada a
capacidade da orelha
humana em diferenciar
dois sons de mesma
frequência emitidos por
fontes diferentes
Ocorre por causa da forma da onda
18. Frequência
Ouvido humano 20 a 20.000 Hz
Infrassom / Ultrassom
Velocidade
ar v=340m/s Depende da
temperatura
Sólidos e
líquidos v
Propriedades do Som
19. • Sons em cordas
• Sons em tubos
• Propagação do som nos sólidos
• Audição e fala
Investigações
20. Sons em cordas
• Investigando o papel do comprimento da
corda na altura do som
1. Maior comprimento →
2. Menor comprimento →
Menor frequência
Som mais grave
Maior frequência
Som mais agudo
21. • Investigando o papel da espessura da corda
na altura do som
1. Maior espessura →
2. Menor espessura →
Sons em cordas
Corda mais grossa
Som mais grave
Corda mais fina
Som mais agudo
22. • Investigando o papel da tensão na altura do
som
1. Maior tensão →
2. Menor tensão →
Sons em cordas
Corda mais esticada
Som mais agudo
Corda menos esticada
Som mais grave
24. Violão
• Espessura das cordas → calibrada pelos
fabricantes
• Tração → regulada com as cravelhas, que é o
que o violonista faz quando afina o instrumento
• Comprimento da corda → varia conforme se
pressionam as cordas com os dedos contra o
braço do instrumento
http://www.geocities.ws/lorotempest/fisica_no_violao.html
25. • 6 cordas de mesmo tamanho e espessuras
diferentes
• Afinação padrão → cordas tensionadas até certo
ponto: da corda mais grossa para a mais fina
MI (82,4hz) ; LA (110hz); RE (146hz) ; SOL (195hz) ;
SI (246hz) ; MI (329hz)
• Caixa de ressonância → formato em 8 – sempre há
regiões da caixa que entram em ressonância com
cada som emitido pelas cordas, amplificando-as
Violão
26. Sons em tubos
• Investigando a produção do som em tubos
1. Mais cheio →
2. Menos cheio →
Menor frequência
Som mais grave
Maior frequência
Som mais agudo
28. • Afinação → tamanho dos tubos (quando
existentes)
• Quanto maior é o instrumento → mais baixa a
afinação → mais grave a sonoridade
• Instrumentos que não possuem tubos, como
a gaita, o acordeão e outros instrumentos
de palheta livre, a afinação depende do tamanho
da palheta
• Timbre → depende do meio de produção do som
(palhetas, lábios, arestas), do formato e do
comprimento dos tubos
Aplicação – Instrumentos de sopro
29. Aplicação – Instrumentos de sopro
• Para controlar a altura da nota obtida:
1. Variar a intensidade (e às vezes o ângulo) de entrada
do ar no instrumento para alternar entre as notas
2. Alterar o comprimento efetivo do tubo. Isso pode ser
feito por válvulas de movimento linear (pistões) ou
rotativas (como nos trompetes e na trompa) ou
variando o comprimento do tubo por um mecanismo
deslizante (vara) - como no trombone
3. Introduzir furos ao longo do tubo, que permitem
aumentar ou diminuir o comprimento de onda ou
anular certas harmônicas. Este tipo de mecanismo é
usado nas flautas, clarinetes, saxofones etc.
31. Propagação do som nos sólidos
• Investigando quais propriedades do som são
alteradas quando ele se propaga nos sólidos
1. Metal →
2. Madeira e plástico → Menor velocidade de
propagação
Som menos intenso
Maior velocidade de
propagação
Som amplificado
32. Propagação do som nos sólidos
• A velocidade de propagação do som num meio
depende da rigidez e da densidade do meio
• Como esses dois fatores variam enormemente
de um material para outro, temos velocidades
extremamente diferentes para o som em
meios diferentes
• Quando o som passa a se propagar de um
meio para outro, há a variação da velocidade,
do comprimento de onda, mas nunca da
frequência, pois se trata de uma característica
da fonte que está emitindo a onda sonora
33. Propagação do som nos sólidos
Meio Velocidade (m/s)
Ar 346
Água 1498
Ferro 5200
Vidro 4540
• O som não se propaga no vácuo
• A velocidade do som no ar pode variar dependendo de sua
temperatura e umidade
• A 15°C a velocidade é de 340m/s, mas a 0°C é de 331,6 m/s
(medição da Academia de Ciências de Paris em 1882)
• Para cada elevação de 1°C, a velocidade do som no ar
aumenta em 0,62 m/s
http://www.brasilescola.com/fisica/reflexao-refracao-som.htm
http://www.proteve.net/som.html
34. Aplicação – Ouvindo debaixo da água
• O som se propaga cinco vezes mais rápido pela
água do que pelo ar, por isso os sons debaixo
d’água parecem mais intensos
Ciência divertida – Som. 4ª ed. Terry Cash & Bárbara Taylor. Editora Melhoramentos, 1994.
Imagem: http://www.luciana-vieira.com/2010/08/os-poderes-do-sal-grosso.html
35. • Quando falamos ou cantamos, por exemplo,
ouvimos uma voz linda; quando gravamos...
Fica horrível!
• Quando escutamos nossa voz no dia a dia,
recebemos informações por via aérea (som da
voz pelo ar) e por via óssea (pela vibração dos
ossos e também músculos e líquidos do
corpo), e o som fica mais grave (grosso) que o
som do gravador, que é mais próximo de como
os outros nos ouvem.
Aplicação – Por que o som da nossa
voz sai diferente nas gravações
http://linguagemdireta.com.br/blog/?p=24
36. Audição
• Investigando o funcionamento da orelha e do
tímpano
1. Orelha externa →
Maior o cone
Som amplificado
Função:
• coletar e encaminhar as ondas sonoras até a
orelha média
• amplificar o som
• auxiliar na localização da fonte sonora
• proteger a orelhas média e interna.
37. Audição
• Investigando o funcionamento
da orelha e do tímpano
2. Tímpano →
Vibração do ar se
transmite para a
membrana
Função:
• Vibra no seu todo, deslocando-se para dentro
e para fora da orelha média (fases de
compressão e de rarefação), como um pistão,
juntamente com o cabo do martelo, ao qual
está intimamente fixado
39. • Na orelha interna, a cóclea transforma as
vibrações em mensagens elétricas, levadas ao
cérebro pelo nervo auditivo para serem
“interpretadas” como sons
• O martelo, a bigorna e o estribo são ossículos
da orelha média, cuja função é amplificar as
vibrações do tímpano, passando-as para a
orelha interna
http://www.forl.org.br/pdf/seminarios/seminario_28.pdf
Audição
40. Fala
• Investigando o funcionamento das pregas
vocais
1. Bexiga →
2. Elásticos →
Maior a tensão
Maior a frequência
Som mais agudo
Menor o copo
Menor tensão
Som mais grave
41. Fala
Função das pregas vocais:
1. Proteção das vias aéreas superiores: assim
como a epiglote, toda vez que deglutimos as
pregas vocais se fecham
2. Reflexo da tosse: quando algum elemento
estranho consegue penetrar em direção às
vias respiratórias as pregas vocais realizam o
"reflexo da tosse" na tentativa de expulsá-lo
42. Fala
Função das pregas vocais:
3. Selamento laríngeo: quando fazemos força,
seja quando precisamos deslocar um objeto
no espaço, seja fazendo exercícios de
musculação, seja para mergulhar na piscina,
para "ir ao banheiro" ou para "dar à luz",
nossas pregas vocais tendem a se fechar
realizando o fechamento laríngeo para que
tenhamos "força" para executar a tarefa
43. 4. Função de fonação
• Durante as atividades dos itens 1, 2 e 3 as
pregas vocais se fecham e se apresentam
tensionadas. Para a fonação, no entanto,
devem estar relaxadas, para vibrar
• Quando as pregas vocais vibram apresentam
um padrão de abertura e fechamento
extremamente rápido, não visível a olho nu
Fala
44. Fala
• Se temos o impulso de fonar, as pregas vocais
devem estar relaxadas para que o ar vindo dos
pulmões, através do "efeito Bernoulli" possa
sugar as pregas uma em direção a outra
• O som da voz resulta do equilíbrio entre duas
forças: a do ar que vem dos pulmões, que pode
ser chamada de força aerodinâmica, e a força
muscular oriunda das pregas vocais, que pode
ser chamada de força mioelástica (pressão
subglótica, que afasta as pregas vocais e
permite a saída de ar)
http://dicasdevoz.blogspot.com.br/2009/10/funcoes-das-pregas-vocais.html
45. Vídeos:
• mostram a abertura e o fechamento da
cavidade nasal quando respiramos e falamos
• mostram as pregas vocais em funcionamento.
É possível ver, usando uma luz estroboscópica,
as pregas vibrando com a passagem do ar pela
garganta
• mostram o movimento de toda a cavidade
nasal-bucal para formar sons mais graves e
mais agudos
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=ajbcJiYhFKY
http://www.youtube.com/watch?v=SGZkLcsS2DU
Fala
46. • As ondas produzidas pelas pregas vocais são
modificadas pelas cavidades oral e/ou nasal,
pela elevação do véu palatino. Os movimentos
da língua, maxilar, e lábios, dão forma à
cavidade oral, dependendo do som a ser
produzido
• Durante a fonação, as pregas vocais abrem e
fecham de forma quase periódica. Na fala de
adultos, o valor da freqüência de vibração é,
em média, 120 Hz para homens, 220 Hz para
mulheres e 240 Hz para as crianças
Fala
http://www.fisica.ufmg.br/~acustica/roteiros/rot8.pdf
47. • A voz envelhece?
Como todo o corpo, a voz também passa por
modificações com a idade, que são mais
evidentes a partir dos 60 anos, com grande
variação de pessoa para pessoa. A voz pode
ficar mais fraca, mais trêmula, mais grossa nas
mulheres e mais fina nos homens.
Fala
http://linguagemdireta.com.br/blog/?p=24
51. Construindo instrumentos musicais
• Fazer questões sobre os instrumentos, para
que eles investiguem:
• Como você consegue fazer um instrumento produzir um som
mais alto (agudo)?
• Você pode construir um instrumento musical com material
variado? Como você acha que isso influenciaria no som do seu
instrumento?
• etc...
52. Por que ouvimos um som parecido com o
das ondas do mar quando aproximamos
uma concha da orelha?
53. Ressonância
Quando uma fonte emite uma onda que possui
frequência igual à frequência natural de vibração
de um corpo próximo
O corpo poderá vibrar com
amplitude cada vez maior
55. Os ruídos do ambiente podem criar ressonância dentro
da concha por excitar as frequências de ressonância do
ar em seu interior. Isso nos dá a sensação de estarmos
ouvindo o movimento das ondas do mar.
Voltando à questão da concha...
56. Se a pessoa ajustar a
frequência dos impulsos
iniciais de seu corpo com
a frequência natural de
vibração da prancha
conseguirá um efeito
melhor.
57. Reflexão: Reforço, Reverberação e Eco
Reforço
Impressão de que o som
se torna mais “possante”.
O som refletido chega
quase junto com o som
original
Ambos se reforçam,
dando sensação de
maior intensidade
Reflexão: Reforço, Reverberação e Eco
Reforço
58. Reflexão: Reforço, Reverberação e Eco
Reverberação
Paredes mais distantes
Som refletido demora
mais
Impressão de continuidade do
som, principalmente no fim da
duração de uma nota.
Reflexão: Reforço, Reverberação e Eco
Reverberação
63. Estrondo supersônico
(1) Subsônico; (2) Mach 1; (3) supersônico e (4) onda de choque
Ao nível do mar e em condições
de atmosfera padrão, a velocidade
do som é de 1226 km/h
http://luisprandel.blogspot.com.br/2012/09/fisica-barreira-do-som.html
64. → Há um acúmulo de ondas no nariz do avião
→ Barreira Sônica: se V = 1226 km/h por algum tempo, à
frente do avião se formaria uma verdadeira muralha de
ar, pois todas as ondas formadas ainda continuariam no
mesmo lugar em relação ao avião
→ Se o avião continuar a acelerar, ultrapassando a
velocidade do som, ele estará deixando para trás as
ondas de pressão que vai produzindo
→A intensidade do estrondo sônico depende de vários
fatores: dimensões do avião, forma do avião, velocidade
do vôo e altitude
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=U3aGfUF5bXk
http://g1.globo.com/fantastico/videos/t/edicoes/v/onda-de-choque-foi-
responsavel-por-estilhacar-vidracas-do-stf-durante-voo-da-fab/2031316/
