Física do som

O fenômeno acústico consiste na propagação de ondas mecânicas produzidas por corpos em vibração, quando imersos em meios materais elásticos, meios capazes de absorver e retransmitir vibrações, propagando a energia vibratória através da interação entre as suas partículas. Em especial, o ar e a água que nos cercam e sustentam são excelentes transmissores de sons. Mas o som também se propaga muito bem através de vários tipos de metais, bem como através dos tecidos e ossos dos nossos corpos.

As ondas sonoras são ondas mecânicas, cujas perturbações são transmitidas pelo meio na forma de ondas de compressão: ao longo de uma onda sonora, as partículas se adensam (ou comprimem) e se rarefazem (ou descomprimem), periodicamente. O processo de transmissão da vibração é muito similar ao do brinquedo da mola colorida, onde um pulso numa extremidade “navega” por toda a extensão da mola até a extremidade oposta. Nesse processo, somente a energia é transportada, através das interações entre as espirais da mola. Do mesmo modo, as ondas sonoras transportam energia através das interações entre as moléculas dos gases que compõem o ar, por exemplo. Em ambos os casos, o meio material (mola ou ar) permanecem inalterados quando o movimento cessa. Como o sentido de vibração das partículas (para “a frente” e para “trás”) é paralelo ao sentido de propagação das ondas sonoras, elas são denominadas “ondas longitudinais”.

Imaginando essa “onda de pressão” como um padrão de compressões e descompressões periódicas através do meio, é possível interpretar corretamente o seguinte diagrama, que correlaciona a propagação da onda com o gráfico das flutuações de pressão:

Cuidado ao interpretar esse gráfico: a representação do som como uma onda senoidal apenas ilustra as variações de pressão no tempo, através do meio; ela não ilustra a movimentação das partículas do meio, que vibram sempre no sentido longitudinal.

Essa representação do som é bastante útil na medida em que nos permite