Ondas Sonoras

Ondas Sonoras – Física (Ondulatória)

As ondas sonoras fazem parte da ondulatória e são um tema importante para o ENEM. O som é uma forma de energia que se propaga através de ondas mecânicas, ou seja, ele precisa de um meio material (como ar, água ou sólido) para se espalhar. Não existe som no vácuo, porque não há partículas para transmitir a vibração.

O que é o som?

O som é produzido por um corpo em vibração. Quando um objeto vibra, ele faz as partículas do meio ao redor vibrarem também, criando ondas que se propagam. Essas ondas chegam até o nosso ouvido, onde são interpretadas pelo cérebro como som.

Características das ondas sonoras

• Frequência (f): Número de vibrações por segundo. É medida em hertz (Hz). A frequência está relacionada com a altura do som. Sons agudos têm alta frequência, sons graves têm baixa frequência.
• Intensidade: Relaciona-se com o volume do som. Sons fortes têm maior intensidade. É determinada pela amplitude da onda.
• Timbre: Permite diferenciar dois sons com a mesma frequência e intensidade, como dois instrumentos tocando a mesma nota.
• Velocidade de propagação: Depende do meio. No ar, a velocidade do som é cerca de 340 m/s. Na água e em sólidos, é maior.

Classificação quanto à frequência

• Infrassons: Frequência menor que 20 Hz (inaudível para humanos).
• Audíveis: Entre 20 Hz e 20.000 Hz (faixa que o ouvido humano consegue perceber).
• Ultrassons: Frequência maior que 20.000 Hz (também inaudível para humanos, mas usado em exames médicos e tecnologia).

Propagação do som

O som se propaga de forma longitudinal no ar, ou seja, a direção de vibração das partículas é a mesma da propagação da onda. Em meios sólidos, o som pode se propagar de forma longitudinal e transversal.

A velocidade do som varia conforme o meio:

• Ar (25°C): ~340 m/s
• Água: ~1.500 m/s
• Ferro: ~5.000 m/s

Reflexão e Eco

Quando uma onda sonora encontra um obstáculo, ela pode ser refletida. O eco é um exemplo de reflexão sonora. Ele ocorre quando o som refletido chega ao ouvinte com um atraso mínimo de 0,1 segundo. Isso exige uma distância de pelo menos 17 metros entre a pessoa e o obstáculo refletor.

Reverberação

É o som refletido que chega aos nossos ouvidos quase ao mesmo tempo que o som direto. Isso ocorre em ambientes fechados, como teatros. Quando a reverberação é muito intensa, prejudica a audição clara do som original.

Efeitos das ondas sonoras

• Efeito Doppler: Percepção de mudança na frequência do som quando a fonte sonora ou o ouvinte estão em movimento. Exemplo: o som de uma ambulância se aproxima com tom mais agudo e se afasta com tom mais grave.
• Ressonância: Quando um objeto começa a vibrar por causa de uma onda sonora com frequência igual à sua frequência natural. Pode provocar aumento da amplitude e até quebra de objetos.

Equação fundamental da ondulatória

Essa equação relaciona a velocidade de propagação (v), a frequência (f) e o comprimento de onda (λ):

v = f × λ

Onde:

• v: velocidade da onda (m/s)
• f: frequência (Hz)
• λ: comprimento de onda (m)

Resumo para o ENEM

• Som é uma onda mecânica, longitudinal e tridimensional.
• Não se propaga no vácuo, apenas em meios materiais.
• Características importantes: frequência, intensidade e timbre.
• Reflexão sonora pode gerar eco ou reverberação.
• Efeito Doppler cai bastante no ENEM. Fique atento!
• Use a fórmula v = f × λ para resolver questões numéricas.

Compreender como o som se propaga e suas características é essencial para interpretar situações do dia a dia e resolver questões de Física no ENEM. Fique atento aos gráficos, tabelas e situações práticas que envolvem som, como sirenes, instrumentos musicais e fenômenos acústicos.