O que é o som?

É uma sensação detectável pelos nossos ouvidos, produzida pelo movimento organizado de grandes quantidades de moléculas que compõem o ar. Ao estalar os dedos ou bater palmas, produz-se uma perturbação, ou som, que faz vibrar o ar, propagando-o, até poder ser captado pelo nosso ouvido.
O som é uma onda mecânica longitudinal que necessita de um meio material, sólido, liquido ou gasoso para se propagar.

• A oscilação da lâmina transfere energia às moléculas do ar em volta, o que faz com que elas comecem também a vibrar.


• Perto da fonte sonora, as moléculas do ar executam movimentos vibratórios.


• Este movimento vibratório é comunicado, através de colisões e outras interacções, às partículas vizinhas, que passam, por sua vez, a vibrar, e assim sucessivamente.
  

O movimento vibratório das moléculas faz com que se criem zonas com maior densidade de moléculas e outras com menor:

• Zonas de compressão do ar (com mais ar no mesmo volume) têm uma pressão maior do que a pressão normal do ar.


• Zonas de rarefacção do ar (menos ar no mesmo volume) têm uma pressão menor do que a pressão normal do ar.

No mesmo ponto do espaço a pressão varia periodicamente, tomando valores superiores e inferiores ao valor normal. A onda sonora é uma onda de pressão!

Embora as partículas do meio oscilem, transmitindo a vibração sonora, elas não se deslocam acompanhando a propagação do som. Como em qualquer propagação ondulatória, não há transporte de matéria na propagação do som.

A vibração do ar atinge os ouvidos de quem escuta mas o ar não se move até eles!

Como ouvimos o som?

O ouvido humano

As moléculas do ar junto à membrana do tímpano vibram e esta membrana entra também em vibração.
Desencadeia-se então um conjunto de processos que nos vão permitir sentir o som.

A vibração do tímpano é transmitida ao sistema ósseo constituído pelo martelo, bigorna e estribo (ouvido médio).

A vibração passa ao ouvido interno, onde os canais semicirculares fazem a ligação ao nervo auditivo, e é convertida em impulso eléctrico, o qual é comunicado ao cérebro.

Quanto mais afastados estivermos da fonte sonora, mais difícil será escutar o som. Porquê?
A onda propaga-se em todas as direcções a partir do ponto onde é produzido o som. Quanto mais afastada estiver uma partícula do emissor, mais pequena será a sua oscilação, porque a mesma energia se distribui por uma área maior.

Velocidade de propagação do som


O som propaga-se em sólidos, líquidos e gases.

Não se propaga no vazio. É sempre necessário um meio material para o som se propagar.

A velocidade de propagação do som no ar depende das condições de temperatura e pressão.

A diferença de velocidade de propagação do som deve-se à natureza dos corpúsculos que constituem o meio e as forças que os ligam.

Os sons que ouvimos

O ouvido humano distingue os sons de acordo com os respectivos atributos: altura, intensidade e timbre.

Altura do som

A altura, que depende, principalmente, da frequência sonora, é o atributo que permite distinguir sons agudos (altos) de sons graves (baixos).

Um som é tanto mais alto quanto maior for a sua frequência.

Intensidade do som

A intensidade do som é a característica que permite distinguir um som forte de um som fraco.

A intensidade é a energia por unidade de tempo e por unidade de área.

A intensidade do som está directamente relacionada com a amplitude das ondas de pressão.

Quanto maior for a amplitude da oscilação da fonte, maior será a amplitude da onda sonora.

Timbre - Resulta da combinação do som fundamental e dos seus harmónicos.

Sons puros e sons complexos; sons harmónicos

O diapasão emite um som simples ou puro. Este tem um só comprimento de onda, cuja forma é da função seno (ou co-seno), ou seja, é uma onda harmónica.

Quando se faz vibrar uma corda de um instrumento, a onda sonora emitida contém mais do que uma componente e o som diz-se complex. Este som resulta da soma ou sobreposição dos sons puros.

Não é uma onda sinusoidal com frequência bem definida.

Um som puro, cuja frequência seja um múltiplo inteiro de uma dada frequência, designa-se por harmónico.

Onda a vermelho: som fundamental
Onda a verde: 1º harmónico
Onda a azul: 2º harmónico

Som de uma nota produzida por um instrumento musical é uma combinação do som fundamental e dos seus harmónicos.

Espectro sonoro

Cães: 15 Hz a 50000 Hz
Sons agradáveis: < 5000 Hz
Sonar: instrumento muito útil para medir distâncias