intro física
Ondas sonoras.
Quando um objeto vibra com uma frequência típica do intervalo de frequências audíveis (como, por exemplo, a membrana de um tambor, quando percutida), efetua um movimento vibratório e, ao fazê-lo, obriga as partículas do ar que o rodeia a um movimento de oscilação idêntico ao seu; essas partículas, por sua vez, comunicam esse movimento às seguintes e assim sucessivamente. As moléculas do meio não se propagam; o que se propaga é a vibração provocada nessas moléculas, fazendo alterar as suas posições médias e o valor local da densidade de massa do meio. Passada a perturbação, as moléculas voltam a ocupar as mesmas posições médias anteriores e a densidade de massa volta também ao valor característico do meio.
Trata-se de uma onda longitudinal, uma vez que as partículas do meio ficam sujeitas a deslocamentos na mesma direção em que a onda se propaga.
Designam-se por nodos (N) os pontos do meio onde a amplitude da onda é nula (as moléculas de ar não vibram) e por antinodos (A) os pontos onde essa amplitude é máxima (máximo afastamento das moléculas relativamente às suas posições médias).
Outro modo de considerar uma onda sonora é como uma onda longitudinal de pressão, ou seja, como uma série de compressões e rarefacções que se vão propagando no meio. Tomando novamente como exemplo a vibração da membrana do tambor, quando ela se expande o volume de ar contíguo é comprimido e a pressão nesse pequeno volume torna-se relativamente elevada. Por sua vez, esse volume de ar comprime o que lhe está adjacente e assim sucessivamente, fazendo com que a compressão se propague. Pelo contrário, quando a membrana se retrai gera-se um volume de ar a baixa pressão, ou seja, uma rarefacção, que se propaga do modo idêntico. Em geral, o som propaga-se a partir da fonte sonora em todas as direções do espaço. Contudo, o estudo da propagação do som pode ser simplificado restringindo o seu movimento a uma dimensão com a utilização de um tubo de