Como o Som Funciona?

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Ciência Todo Dia
Sons ocupam uma parte grande nas nossas vidas. Seja para ouvir músicas, nos comunicar com outros ser...
Video Transcript:
e aí e até aqui nós temos uma olhada nos conceitos básicos por trás de uma onda nós tentamos entender o que estão a frequência amplitude e comprimento de uma onda que são suas principais propriedades mas você talvez tenha uma ideia vaga de ondas talvez você não tenha entendido direito ou não consiga visualizar o que é eo que não é uma onda e uma das razões disso aqui onde é um conceito muito abrangente e diz respeito à muitas coisas desde como uma torcida se move durante uma aula até às suas propriedades ondulatórias de partículas no mundo
quântico em conceitos como esses muitas vezes é útil olhar para exemplos mais claros e imediatos ao nosso cotidiano e tentar ligar os conceitos a nossa experiência diária e nesse caso nós temos um exemplo especialmente bom o som onde são sinais que se propagam com alguma velocidade em particular um desses sinais são as vibrações no ar e um vida dos animais evoluir para detectar essas vibrações do ar e nós traduzimos elas em algo que nós entendemos sons antes de entendermos exatamente como o som de cada palavra que tá saindo pela minha boca se preocupar e nós
precisamos entender um pouco sobre os tipos de ondas mais simples no caso geral as ondas mais simples são as ondas senoidais elas têm uma frequência eo comprimento de onda bem definidas isso é se olharmos para o gráfico de uma onda senoidal é muito fácil medir espaçamento entre os picos e calcular frequência o som de uma onda dessas o que nós chamamos de tom puro por exemplo você escutaria uma onda de som de 440 hertz como isso aqui uma onda com essa frequência significa que o ar ao redor dos seus ouvidos vibra a 440 vezes por
segundo tons de alta frequência são interpretadas pelo cérebro como sons agudos isso significa que os nossos tipos a parte dos nossos ouvidos responsável por detectar vibrações no ar está vibrando rapidamente conforme a frequência da onda diminui o som vai parecendo ficar mais grave certo mas aqui você talvez esteja incomodado com essas ondas de sons contamos puros primeiro porque elas são um tanto desconfortável de escutar elas não são tipo a minha voz mas também é puro não se parecem nem um pouco com os sons que saem da minha boca ou mais importante com os sons que
ouvimos em músicas então o que esses tons puros que são ondas tem a ver com o resto dos sons que nós escutamos o nosso dia a dia para ser sincero tudo na verdade o somos mais complexos são simplesmente combinações de ondas puras viajando juntas uma combinação de várias ondas de diferentes frequências a chamada de pacote de onda e de certa forma o trabalho de um músico é montar uma série de pacote de ondas que sejam agradáveis aos ouvidos já a função dos seus ouvidos junto do cérebro é traduzir esses pacotes de onda em algo compreensível
mas para entender como vários são distintos podem se combinar uma peça musical maravilhosa nós precisamos entender uma propriedade das ondas chamada interferência no episódio de movimento básico e leis de newton nós estudamos o que acontece quando dois objetos colidem por exemplo duas bolas no jogo de bilhar elas trocam quantidade de movimento exercendo força uma na outra de acordo com as o nilton interferência a versão ondulatória de corrigir é o que acontece quando duas ondas interagem uma com a outra e isso tem as suas próprias regras de acordo com mecânica ondulatória essas regras são bastante matemáticas
mas a ideia é simples vamos começar com um exemplo simples duas outras idênticas se encontram elas têm a mesma frequência e a mesma atitude ou seja no caso de sons são dois sons emitidos com a mesma frequência e volume dependendo de onde esses são os foram emitidos eles podem se encontrar em diversas fases diferentes isso é os picos das duas ondas podem estar perfeitamente alinhados ou várias de uma podem estar alinhados com o pico das outras ou ainda qualquer outro alinhamento entre esses dois essa diferença de alinhamento dos picos das duas ondas é chamado de
diferença de fase das ondas quando essas duas ondas tem a mesma fase os seus picos estão perfeitamente alinhados e as amplitudes das ondas se somam a intensidade delas aumenta significativamente ou seja nós vamos ter em depressão o mais alto isso é a chamada interferência construtiva se as duas ondas estiverem perfeitamente fora de fase isso é os picos estiverem alinhados com os vales as donas tranquilão completamente e isso anula o som essa é a interferência destrutiva muitas os fones que cancelam ruídos funcionam usando esse princípio de forma bastante esperta e para cada diferença de fase possível
existe um diferente padrão de interferência que nada mais é do que o resultado da sobreposição dessas ondas algumas vezes a interferência vai aumentar a amplitude e em outras ela vai diminuir a amplitude mas a mágica acontece quando nós combinamos várias longas com diferentes frequências e amplitudes e com diferentes fases relativas com isso é possível construir literalmente qualquer som um jeito particular de fazer isso seria por exemplo causar interferência destrutiva em quase toda a onda mas deixaram apenas um dos picos se nós tocarmos esse padrão nós vamos ouvir um bipe e esse bico não tem nenhuma
frequência é bem definida ele nem parece uma onda de acordo com a nossa definição inicial ele é na realidade uma combinação de várias ondas perfeitas de diferentes frequências e amplitudes que se encontram em diferentes fases e o resultado é um pacote de ondas que o nosso cérebro lecomp um jeito interessante de pensar nisso imaginar que cada som tem um código de barras cada uma dessas barras representa as ondas puras que compõem o som que nós ouvimos cada um da pura tem a sua própria frequência e comprimento de onda e é somada ao som em uma
fase diferente um som complexo formado por diversas ondas diferentes é o que eu chamei de pacotes de ondas agora pouco tanto nosso cérebro quanto os nossos ouvidos evoluíram para lerem esses pacotes de ondas a todo instante nós estamos esse frango esse código de barra das vibrações do ar interpretando eles como são os particulares seja o som rápido e intenso dos meus dedos batendo o teclado ou o grave e som dos caminhões e carros passando na estrada próxima ou uma o som de uma sinfonia isso é apenas um dos aspectos em sons interferências afetam a nossa
vida medições a base de interferência são o princípio dos mais diversos experimentos na ciência como que detectou as ondas gravitacionais ondas de rádio atravessa no mundo levando informações de um lado pro outro nós usamos as vibrações de máquinas e carros para identificar problemas e fazer manutenção em geral ondas são um meio de levar informações entender como as ondas são geradas costuma nos dar muita informação sobre o processo que gerou elas e isso conclui o vídeo de som do próximo vídeo nós vamos aprender mais sobre o famoso efeito doppler e eu espero vocês lá e aí
e aí e aí
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