Ondas2Ufcg

Física II

SOM

1

A Natureza do Som

Onda Longitudinal – O deslocamento das moléculas de ar é paralelo à direção de propagação da onda...

u  x, t  Usen kx  t   
2

Natureza do Som
Lembrando...
Corpos em vibração produzem sons
O som se propaga em fluidos e sólidos
O som se propaga em meios materiais sem que haja transporte de matéria de um ponto a outro
Ouvido humano – 20 Hz a 20 kHz
Reflexão, Interferência, Batimento e Difração
3

Natureza do Som
Deslocamento de fluido muda a densidade

Variação de pressão produz deslocamento

Mudança de densidade gera mudança de pressão 4

Densidade X Pressão

s ( x, t )  s0 sen(kx  t )



p  p0 sen kx  t  

5

2



ENERGIA DE ONDAS SONORAS

E med

1
2 2
  A x
2

Emed

1
2 2
  s0 V
2

Densidade de Energia Média por Unidade de Volume

med

Emed 1

  2 s02
V
2
6

ONDAS EM TRÊS
DIMENSÕES

Estas ondas são geradas por uma fonte puntiforme que oscila com movimento harmônico simples. O comprimento de onda é a distancia entre cada superfícies esféricas (concêntricas) sucessivas. Cada superfície esférica é uma frente de onda.
O movimento das frentes de onda pode ser representados por raios, retas perpendiculares às frentes de onda.
A distâncias muito grandes de uma fonte, uma pequena parte da frente de onda pode ser representada por um plano (ondas planas).

7

8

Ondas Sonoras
Relação Densidade - Pressão
 P 
P0
  
  T , 0  0

Isotérmico

 P 
P0
  
0
   S , 0

Adiabático

9

Ondas Sonoras
Relação Deslocamento – Densidade

u
    0   0  x, t 
t
Variação de densidade associada à onda de deslocamento

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Ondas Sonoras
Relação Pressão - Deslocamento

p
 x, t 
F  V
x
2

u
p
 0 2 
t
x

Variações de pressão produzem deslocamento do fluido

11

Ondas Sonoras
A Velocidade do Som

 P  v   
   0
Velocidade do som em um fluido

12

Ondas Sonoras
A Velocidade do Som em Gases

 P 
P0
v     
0
   0
RT
v  m P0 1atm