Ruben_Afonso

= Ondas: longitudinal e transversal = = = = =
 * Longitudinais:** são as ondas que vibram as partículas, ou seja, direção de vibração é a mesma que a direção de propagação da onda.




 * //__Os exemplos de ondas longitudinais são:__//**

• Som nos fluidos;

• Onda numa mola vertical sustentando um peso;

• Etc.




 * Transversais:** são as ondas que a vibração das partículas é perpendicular à direção de propagação da onda.





**1-** Se considerarmos uma mola tensa, como podemos observar na figura abaixo, podemos comprimi-la numa das suas extremidades, com isso podemos provocar uma perturbação que se irá propagar pela mola com velocidade v.

**Vejamos:** Se comprimirmos a mola diversas vezes, irá ocorrer algumas perturbações sucessivas que se vão propagando na mola uma atrás da outra, estabelecendo assim ondas sucessivas ou em ondas, como nos mostra a figura abaixo:



Características das ondas

Uma **onda** é uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. A oscilação espacial é caracterizada pelo comprimento de onda e a periodicidade no tempo é medida pela frequeência da onda, que é o inverso do seu período.

Fisicamente, uma onda é um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido ou gasoso). Segundo alguns estudiosos e até agora observado, nada impede que uma onda magnética se propague no vácuo ou através da matéria, como é o caso das ondas eletromagnéticas no vácuo ou dos neutrinos através da matéria, onde as partículas do meio oscilam à volta de um ponto médio mas não se deslocam.

Uma onda pode ser longitudinal quando a oscilação ocorre na direcção da propagação, ou transversal quando a oscilação ocorre na direcção perpendicular à direcção de propagação da onda.

Exemplos de ondas:





Intensidade do Som

Como todos sabemos, as ondas sonoras, transportam energia, energia esta que provoca trabalho no tímpano, fazendo-o vibrar, como consequência, esta energia pode ser de tal forma intensa, que pode ser suficiente para danificar em tudo o que embate, incluindo o nosso ouvido.

A quantidade de energia transportada por segundo é denominada potência da onda, que é medida em joules por segundo ou watt.Com isto, poderemos então, calcular a intensidade do som, que é dada pela expressão:I= P/AOnde A será a área da superfície e P a potência da onda. Sendo assim, a sua unidade SI será watt por metro quadrado (W/m^2). Esta é uma grandeza objectiva que pode ser medida com a utilização de instrumentos como os sonómetros.



Regra geral, sabe-se que um ouvido humano é mais sensível a valores na frequência de 1000-7000Hz. Por isso, a frequência de 1000Hz foi seleccionada como frequência-padrão, isto, para uma escala de intensidade sonoro, tendo como correspondência 1x10^-12 W/m^2, sendo esta o valor de Limiar da Audição. Já para intensidade elevadas, o limite é baseado no máximo que o ouvido humano é capaz de suportar. ou seja, acima de 1 W/m^2 as ondas sonoras provocam dores no peito e ouvidos, sendo este o valor para Limiar da Dor .

Ressonância A **ressonância** é a tendência de um sistema a oscilar em máxima amplitude em certas frequências, conhecido como 'frequências ressonantes'. Nessas frequências, até mesmo forças periódicas pequenas podem produzir vibrações de grande amplitude, pois o sistema armazena energia vibracional. Quando o amortecimento é pequeno, a frequência de ressonância é aproximadamente igual a frequência natural do sistema, o que é a frequência de vibrações livres. O fenômeno da ressonância ocorre com todos os tipos de vibrações ou ondas; mecânicas (acústicas), eletromagnéticas, e funções de onda quântica. Sistemas ressonantes podem ser usados para gerar vibrações de uma frequência específica, ou para obter frequências específicas de uma vibração complexa contendo muitas frequências.

**O som >** Como se produz> ** Sistemas Vibratórios Simples **  Quando se dão vibrações sonoras cada partícula de ar permanece em média na sua posição: apenas oscila em torno da sua posição de equilíbrio.

No caso mais simples a partícula efectuará oscilações harmónicas, as quais são de carácter sinusoidal, ou seja, sons puros. Movimento oscilatório ou vibratório, ou seja, movimento vai-vem em torno de uma posição de equilíbrio que muda periodicamente de sentido. São cíclicos, repete-se ao fim de um determinado tempo.
 * Movimento periódico:**

O movimento periódico é caracterizado por as seguintes grandezas: • Ciclo: volta completa da trajectória, volta à posição inicial com o mesmo sentido. • Período: tempo necessário para realizar um ciclo. Mas para descrever as propriedades das vibrações sonoras prefere-se muitas vezes ao período a noção de frequência. • Frequência: esta é a grandeza inversa do período e corresponde ao número de ciclos efectuados num segundo. • Amplitude: a distância máxima a que a oscilação se afasta da sua posição de equilíbrio. • Fase: também denominado ângulo fase, é o tempo necessário para que o corpo se desloque da sua posição de equilíbrio até uma determinada posição da sua trajectória. É o ponto onde se encontra o ciclo. • Diferença de Fase: quando as ondas sonoras não chegam ao mesmo tempo aos dois ouvidos.

Período: T(s; ms) = 1/f Frequência: f (Hz) = 1/T

Quando dois sons têm a mesma frequência e a mesma amplitude, diz-se que se encontram em oposição de fase, podendo anular-se. Em oposição de fase subtraem-se, em fase somam-se.

A descrição completa de dum dado movimento harmónico simples requer, portanto, a descrição de três parâmetros: o período ou frequência, a amplitude e a fase.

**Movimento Harmónico Simples**

Movimento oscilatório periódico que obtemos quando a força de restituição é proporcional ao deslocamento – dá origem aos sons mais simples, puros.

F = -k x   F: força de restituição

- : a força é sempre no sentido oposto ao deslocamento, daí o sinal de menos

k: constante de rigidez, associado à elasticidade

x: deslocamento

Nesta imagem podemos ver uma representação temporal e frequencial de uma onda sinusoidal