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WWW.FISICATOTAL.COM.BR Qualidades Fisiológicas do Som

(altura / intensidade / timbre)

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INTRODUÇÃO:

O som é a propagação de uma frente de compressão mecânica ou onda

mecânica; esta onda se propaga de forma circuncêntrica, apenas em meios

materiais - que têm

massa e

elasticidade, como

os sólidos, líquidos

ou gasosos.

Os sons naturais são, na sua maior parte, combinações de sinais, mas

um som puro monotónico, representado por uma senóide pura, possui uma

altura (frequência) que se mede em hertz (Hz) e uma intensidade

(potência por unidade de área) que se mede em W/m2. Os sons audíveis

pelo ouvido humano têm uma frequência entre 20 Hz e 20.000 Hz. Acima e

abaixo desta faixa estão ultra-som e infra-som, respectivamente.

Seres humanos e vários animais percebem sons com o sentido da

audição, com seus dois ouvidos, o que permite saber a distância e posição da

fonte sonora: a chamada audição estereofônica. Muitos sons de baixa

frequência também podem ser sentidos por outras partes do corpo e

pesquisas revelam que elefantes se comunicam através de infra-sons.

Os sons são usados de várias maneiras, muito especialmente para

comunicação através da fala ou, por exemplo, música. A percepção do som

também pode ser usada para adquirir informações sobre o ambiente em

propriedades como características espaciais (forma, topografia) e presença

de outros animais ou objetos. Por exemplo,

morcegos, baleias e golfinhos usam a

ecolocalização para voar e nadar por entre

obstáculos e caçar suas presas. Navios e

submarinos usam o sonar; seres humanos

recebem e usam informações espaciais

percebidas em sons.

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CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS do SOM:

A L T U R A

Diferencia sons AGUDOS (frequência alta)

de sons GRAVES (frequências baixas)

I N T E N S I D A D E

Diferencia sons FORTES (mais potentes)

de sons FRACOS (menos potentes)

A sensibilidade de cada ouvido varia com a frequência do

som, ou seja, um ouvido é mais sensível para uma

determinada frequência, e menos sensível para outras.

T I M B R E

Diferencia sons originados

em fontes distintas

a partir de suas envoltórias

(ver figuras a seguir)

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NÍVEL de INTENSIDADE SONORA:

= log ( I / I0 )

Alguns exemplos

O nível sonoro de 120 dB

corresponde ao limiar da sensação dolorosa.

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QUESTÕES RESOLVIDS

https://youtu.be/fiMo-0jSfVs?t=57 https://goo.gl/z7YR7N https://goo.gl/KVTEWb

ENEM em AÇÃO #11

A intensidade de um som está relacionada ao fluxo

de energia que chega à orelha humana. Por

razões práticas, utiliza-se, como unidade de

medida do nível de intensidade sonora, o decibel

(dB), cuja escala é logarítmica. Nessa escala, o

menor som audível tem 0 dB, um som 10 vezes mais intenso, como o da

respiração humana, tem 10 dB (101) e um som 100 vezes mais intenso que o

menor som audível tem 20 dB (102).

As vuvuzelas, utilizadas pelas torcidas na última Copa do Mundo de Futebol,

atingem facilmente nível de intensidade sonora de 100 dB, que equivale ao

ruído produzido por um helicóptero.

Com base nas informações fornecidas, quantas vezes a intensidade sonora

produzida pelas vuvuzelas é maior que aquela produzida pela respiração de

uma pessoa?

a) cem b) mil

c) um milhão d) um bilhão e) um trilhão

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REVISÃO KB #09

Exemplo 17 (UFMG):

Ao tocar um violão, um músico produz ondas nas cordas desse instrumento.

Em consequência, são produzidas ondas sonoras que se propagam no ar.

Comparando-se uma onda produzida em uma das cordas do violão com a

onda sonora correspondente, é correto afirmar que as duas têm

a) a mesma amplitude.

*b) a mesma frequência.

c) a mesma velocidade de propagação.

d) o mesmo comprimento de onda.

Exemplo 18 (UFF RJ):

Ondas sonoras emitidas no ar por dois instrumentos musicais distintos, I e

II, têm suas amplitudes representadas em função do gráfico a seguir.

A propriedade que permite distinguir o som dos dois instrumentos é:

a) o comprimento de onda b) a amplitude

*c) o timbre d) a velocidade de propagação

e) a frequência

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QUESTÕES RESOLVIDA

01. (PUC PR):

Sobre conceitos e aplicações da Acústica, assinale a alternativa incorreta:

a) Ondas sonoras são ondas mecânicas longitudinais.

b) As ondas sonoras propagam-se mais rapidamente nos sólidos e líquidos do

que nos gases.

c) Quando mais grave for o som emitido, maior será a frequência da onda

sonora respectiva.

d) Na extremidade aberta de um tubo sonoro que produz um harmônico, há

um ventre de onda sonora estacionária.

e) O timbre de uma onda sonora pode identificar a fonte sonora que o

produziu.

02 (FUVEST SP):

O som de um apito é analisado com o

de um medidor que, em sua tela,

visualiza o padrão apresentado na

figura abaixo. O gráfico representa a

variação da pressão que a onda

sonora exerce sobre o medidor, em

função do tempo, em s (= 10-6s). Analisando a tabela de intervalos de

frequências audíveis, por diferentes seres vivos, conclui-se que esse apito

pode ser ouvido apenas por:

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a) seres humanos e cachorros. b) seres humanos e sapos.

c) sapos, gatos e morcegos. d) gatos e morcegos

e) morcegos

03 (UFRGS RS):

A menor intensidade de som que um ser humano pode ouvir é da ordem

de 10-16 W/cm2. Já a maior intensidade suportável (limiar da dor) situa-se em

torno de 10-3 W/cm2.

Usa-se uma unidade especial para expressar essa grande variação de

intensidades percebidas pelo ouvido humano: o bel (B). O significado dessa

unidade é o seguinte: dois sons diferem de 1B quando a intensidade de um deles

é 10 vezes maior (ou menor) que a do outro, diferem de 2B quando essa

intensidade é 100 vezes maior (ou menor) que a do outro, de 3B quando ela é

1000 vezes maior (ou menor) que a do outro, e assim por diante. Na prática, usa-

se o decibel (dB), que corresponde a 1/10 do bel. Quantas vezes maior é, então, a

intensidade dos sons produzidos em concertos de rock (110 dB) quando

comparada com a intensidade do som produzido por uma buzina de automóvel

(90 dB)?

a) 1,22 b) 10

c) 20 d) 100 e) 200

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04 (UnB DF):

A intensidade l de uma onde sonora, medida em W/m2, possui uma

faixa de valores muito grande. Por essa razão é conveniente o uso de

logaritmos em seu cálculo. O nível sonoro , medido em decibéis (dB), é

definido por = 10.log10(l/l0), onde l0 é uma intensidade de referência

padrão. O nível sonoro de uma sala de aula típica é = 50 dB, enquanto

que o nível sonoro mais intenso que um ser humano pode suportar antes de

sentir dor é = 120 dB. A razão entre as intensidades sonoras l2 e l1 é:

a) 10 elevado a 4 b) 10 elevado a 5

c) 10 elevado a 6 d) 10 elevado a 7 e) 10 elevado a

Exemplo 05 (UFPE 2ª fase):

Quando uma pessoa se encontra a 0,5 m de uma fonte sonora puntiforme, o

nível de intensidade do som emitido é igual a 90 dB. A quantos metros da

fonte ela deve permanecer de modo que o som tenha a intensidade reduzida

ao nível mais suportável de 70 dB? O nível de intensidade sonora, medido

em decibéis (dB), é calculado através da relação: N = 10 log (I/I0), onde I0 é

uma unidade padrão de intensidade.

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EHC 01. (C01 H01) (ENEM PPL)

Para afinar um violão, um músico necessita de uma nota para referência, por

exemplo, a nota lá em um piano. Dessa forma, ele ajusta as cordas do violão

até que ambos os instrumentos toquem a mesma nota. Mesmo ouvindo a

mesma nota, é possível diferenciar o som emitido pelo piano e pelo violão.

Essa diferenciação é possível, porque:

a) ressonância do som emitido pelo piano é maior.

b) a potência do som emitido pelo piano é maior.

c) a intensidade do som emitido por cada instrumento é diferente.

d) o timbre do som produzido por cada instrumento é diferente.

e) a amplitude do som emitido por cada instrumento é diferente.

G A B A R I T O

EXERCÍCIOS PROPOSTOS:

01 C 02 D 03 D 04 D 05 05

EXERCITANDO AS HABILIDADES

01 D