Acústica

Acústica – Ondulatória

A acústica é a parte da Física que estuda o som, suas propriedades, sua propagação e como ele interage com os materiais. Está dentro do ramo da ondulatória, pois o som é um tipo de onda. Entender a acústica é importante tanto para a ciência quanto para o dia a dia, desde a música até o isolamento acústico de ambientes.

O que é o som?

O som é uma onda mecânica longitudinal que se propaga por um meio material, como o ar, a água ou sólidos. Ele é gerado por vibrações que causam variações de pressão no meio ao redor. Por ser uma onda mecânica, o som não se propaga no vácuo.

Características das ondas sonoras

As principais características das ondas sonoras são:

Frequência (f): número de vibrações por segundo. É medida em hertz (Hz). Está relacionada ao tom do som: sons agudos têm alta frequência, e sons graves têm baixa frequência.
Período (T): tempo que uma vibração completa leva para ocorrer. É o inverso da frequência (T = 1/f).
Velocidade de propagação (v): depende do meio em que a onda se propaga. No ar (a 20°C), a velocidade do som é cerca de 340 m/s.
Comprimento de onda (λ): distância entre dois pontos em fase da onda. Calculado por λ = v/f.
Amplitude: relacionada à intensidade do som. Quanto maior a amplitude, mais alto é o som.

Classificação dos sons

Infrassons: frequências menores que 20 Hz, não audíveis pelo ouvido humano.
Sons audíveis: entre 20 Hz e 20.000 Hz, perceptíveis ao ser humano.
Ultrassons: frequências acima de 20.000 Hz, usados em exames médicos e radares.

Fenômenos acústicos

Ao se propagar, o som pode apresentar diversos fenômenos físicos importantes:

Reflexão: ocorre quando o som bate em uma superfície e retorna. É o que acontece nos ecos.
Refração: mudança de velocidade e direção do som ao passar de um meio para outro.
Difração: desvio do som ao contornar obstáculos.
Interferência: sobreposição de duas ou mais ondas. Pode ser construtiva (aumenta a intensidade) ou destrutiva (reduz ou anula o som).
Ressonância: aumento da amplitude do som quando a frequência natural de um corpo coincide com a frequência da onda sonora incidente.

Velocidade do som em diferentes meios

A velocidade do som depende do meio em que ele se propaga:

Ar: ~340 m/s
Água: ~1.500 m/s
Metais: pode ultrapassar 5.000 m/s

Em geral, o som se propaga mais rápido em meios mais densos e com maior rigidez, como os sólidos.

Aplicações da acústica

A acústica está presente em várias áreas:

Música: construção de instrumentos, análise de frequências e harmônicos.
Medicina: uso do ultrassom em diagnósticos.
Arquitetura: projeto de ambientes com boa acústica (auditórios, teatros, estúdios).
Engenharia: isolamento acústico e controle de ruídos em construções.

Dicas para o ENEM

Nas provas do ENEM, é comum aparecerem questões sobre fenômenos como eco, interferência e velocidade do som em diferentes meios. Também é importante saber identificar fórmulas básicas, como:

v = λ · f (velocidade = comprimento de onda x frequência)
T = 1/f (período = inverso da frequência)

Fique atento às unidades e aos contextos práticos. O ENEM adora contextualizar a Física com situações do cotidiano!

Resumo dos pontos principais

Som é uma onda mecânica longitudinal.
Depende de um meio material para se propagar.
Possui características como frequência, amplitude, velocidade e comprimento de onda.
Apresenta fenômenos como reflexão, refração e interferência.
Tem diversas aplicações práticas na sociedade.

Compreender a acústica ajuda não só nas provas, mas também a entender melhor o mundo à nossa volta!