Ondas estacionárias em cordas

RESUMO

Assim como as cordas ou molas, ar ou gás contido dentro de um tubo pode vibrar com frequências sonoras, este é o princípio que constitui instrumentos musicais como a flauta, corneta, clarinete, etc. que são construídos basicamente por tubos sonoros. Nestes instrumentos, uma coluna de ar é posta a vibrar ao soprar-se uma das extremidades do tubo, chamada embocadura, que possui os dispositivos vibrantes apropriados. Os tubos são classificados como abertos e fechados, sendo os tubos abertos aqueles que têm as duas extremidades abertas (sendo uma delas próxima à embocadura) e os tubos fechados que são os que têm uma extremidade aberta (próxima à embocadura) e outra fechada. As vibrações das colunas gasosas podem ser estudadas como ondas estacionárias resultantes da interferência do som enviado na embocadura com o som refletido na outra extremidade do tubo. Neste trabalho estudaremos a propagação de ondas sonoras no ar dentro de um tubo.

INTRODUÇÃO

As ondas sonoras são ondas mecânicas que se propagam através de um gás, líquido ou sólido. Estas ondas são produzidas por deformações provocadas pela diferença de pressão em um meio elástico qualquer, como por exemplo, ar, metais ou isolantes. Por exemplo, quando o diafragma contido num alto-falante se movimenta para fora de seu suporte, ele cria uma região de alta pressão, pois comprime o ar que está na sua frente. Da mesma forma, ocorre uma rarefação quando o diafragma se move no sentindo inverso. Quando as variações de pressão do ar chegam aos nossos ouvidos, os tímpanos são induzidos a vibrar e nos causam a sensação fisiológica do som. O ouvido humano pode captar ondas sonoras com freqüências entre 20 Hz e 20.000 Hz, embora esses números possam variar de uma pessoa a outra e com a idade. A altura de um som, ou seja, o fato de ele ser grave ou agudo, está associada à freqüência da onda sonora: quanto maior a freqüência, mais agudo (mais alto) é o som.
A geração de ondas sonoras