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By Lucien Silvano Alhanati

  Física

Ondas OND

Som OND02

Qualidades fisiológicas OND0202

O que se entende por qualidades fisiológicas do som? OND020201

O ouvido humano distingue no som certas características denominadas de qualidades fisiológicas.

 Quais são as qualidades fisiológicas do som? OND020202

Altura, intensidade e timbre.

 O que é altura de um som? OND020203

É a qualidade fisiológica do som que permite distinguir um som grave de um som agudo.
A altura depende da freqüência. 
Um som grave é de baixa freqüência e um som agudo é de alta freqüência.

 Como são classificados os cantores em função da altura dos sons que são capazes de emitir? OND020204

Classificação dos cantores:
Freqüência Som Voz masculina Voz feminina
baixa grave baixo contralto
média médio barítono meio soprano
alta agudo tenor soprano

Em que consiste a afinação de um instrumento de música? OND020205

A afinação de um instrumento de música consiste em regular as freqüências dos vários componentes do instrumento.

 Como podem ser classificados os instrumentos de música? OND020206

Os instrumentos de música podem ser classificados em dois grandes grupos:
  • instrumentos de cordas
  • instrumentos de sopro.

Quais são os elementos básicos dos instrumentos de música? OND020207

Elementos básicos dos instrumentos musicais:
instrumento de elemento básico
cordas corda
sopro tubo acústico

O que é o som fundamental de uma corda ou de um tubo acústico? OND020208

É o som de menor freqüência produzido pela corda ou pelo tubo acústico

O que são sons harmônicos? OND020209

Denominamos de sons harmônicos a um conjunto de sons de freqüências múltiplas do som fundamental.

Conjunto de harmônicos:

Freqüências Som
f fundamental ou 1o harmônico
2f 2o harmônico
3f 3o harmônico
4f 4o harmônico

O que é intensidade de um som? OND020210

É a qualidade fisiológica do som que permite distinguir um som fraco de um som forte.
A altura depende da amplitude. 
Um som fraco é produzido por ondas de pequena amplitude e um som forte é produzido por ondas de grande amplitude.

Como é calculada a intensidade física de um som? OND020211

A intensidade física I de uma onda sonora é calculada como a razão entre a potência mecânica P da onda e a área S onde ela incide.

Qual é a unidade SI de intensidade física de um som? OND020212

Como a intensidade física I de uma onda sonora é a razão entre a potência mecânica P da onda e a área S onde ela incide, a sua unidade SI é:

1 watt / metro quadrado >>> 1 W / m2 

O que é o limiar da audição? OND020213

É a menor potência sonora audível.
O limiar da audição Io  vale:

Io = 10-12 W / m2 

O que é o limiar da dor? OND020214

Quando a intensidade da onda sonora cresce, verificamos que a partir de um determinado valor ocorre a sensação de dor, este valor é denominado de limiar da dor.
O limiar da dor I vale:

I = 1 W / m2 

Qual é a relação entre excitação e sensação para o ser humano? OND020215

A lei de Weber-Fechner nos informa que as sensações não são proporcionais às excitações, ou seja que, duplicando uma excitação não dobra a sensação.

Lei de Weber-Fechner.
As sensações são proporcionais ao logaritmo decimal das excitações.

O que se entende por nível sonoro? OND020216

Nível sonoro b é uma grandeza que mede a sensação auditiva provocada por uma onda sonora de intensidade I por comparação com a intensidade Io do limiar da audição numa escala logarítmica.

b = log ( I / Io )

Qual é a unidade SI de nível sonoro? OND020217

A unidade SI de nível sonoro é o bel, símbolo B, em homenagem a Alexander Graham Bell.
É muito usada na prática a unidade decibel, símbolo dB 

1 bel = 1 B
1 decibel = 1 dB
1 dB = 0,1 B

Qual é o nível sonoro correspondente ao limiar da dor? OND020218

Limiar da dor >>> I = 1 W / m2 
Limiar da audição >>> Io = 10-12 W / m2 
Nível sonoro b = log ( I / Io ) 

b = log ( 1 / 10-12) >>> b = log 1012 >>> b = 12 B ou b = 120 dB

Alguns exemplos de níveis sonoros. OND020219

Fonte sonora Nível sonoro em dB Fonte sonora Nível sonoro em dB
Foguete Saturno (a 50m) 200 Cortador de grama 100
Avião a jato (próximo) 150 Aspirador de pó 70
Britadeira 130 Conversação normal 60
Limiar da dor 120 Carro silencioso 50
Concerto de rock 110 Limiar da audição 0

Os sons causam danos à saúde? OND020220

Sim.
Vejamos alguns exemplos:
  • níveis sonoros acima do limiar da dor podem provocar sangramentos no ouvido com ruptura do tímpano.
  • o trabalho continuado em ambientes com níveis sonoros abaixo do limiar da dor pode provocar  uma doença funcional com redução drástica da capacidade auditiva, causa de muitas aposentadorias por invalidez, muito comum em professores.
  • o trabalho continuado em ambientes com níveis sonoros ainda que abaixo do limiar da dor pode provocar  uma doença funcional com redução drástica da capacidade imunológica dando origem a doenças causadas por vírus.

Como podemos nos proteger da poluição sonora? OND020221

  • Policiando o nível das fontes sonoras buscando uma redução.
  • Usando protetores auriculares quando for inevitável a existência de níveis elevados do som no ambiente de trabalho.

O que é timbre de um som? OND020222

É a qualidade fisiológica do som que permite distinguir sons de mesma intensidade e altura produzidos por instrumentos diferentes.
O timbre depende dos harmônicos.

O timbre nos permite distinguir notas musicais de mesma freqüência e amplitude produzidas por instrumentos diferentes como, um piano, um violino e um saxofone.

O timbre nos permite identificar a voz de uma pessoa ao telefone.

Como são produzidos os harmônicos? OND020223

Os harmônicos são produzidos pelas fontes sonoras, seus apoios e as caixas de ressonâncias que estão nas suas proximidades e que vibram junto.
A quantidade e a qualidade dos harmônicos é produzida de forma imprevisível pelos corpos que vibram junto com a fonte.

O que define a qualidade do som produzido por uma fonte? OND020224

A qualidade do som produzido por uma fonte depende dos harmônicos em quantidade e qualidade.

O som puro, isto é, de uma só freqüência, é muito desagradável e por este motivo o aparecimento dos harmônicos é desejável.

O som de boa qualidade ou seja um som harmonioso é  produzido de forma inteiramente aleatória.
Por exemplo um bom violino é aquele que produz um som agradável que depende da caixa de ressonância e dos apoios das cordas. Ainda que vários violinos sejam construídos com a mesma técnica, a mesma madeira e a mesma cola é impossível garantir que eles sejam todos capazes de produzirem sons de mesma qualidade, até porque não existem dois pedaços iguais da mesma madeira.

A valorização de um instrumento de música é devida em grande parte à qualidade do som que é aleatória e pouco provável. O instrumento com ótima qualidade de som é portanto muito raro e consequentemente muito caro.

Ondas