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Grupo: Alice Riello, Carolina Sanches, Julia Naomi, Lívia Avelino e Manuele de Moura.

Turma: 2° logística.

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A acústica é um campo de estudo da física que está associado com o som e suas propriedades. Quando falamos em acústica, podemos nos referir a duas coisas relacionadas, porém, distintas: ao efeito sonoro que é causado no ambiente e ao efeito sonoro gerado a partir de um equipamento.

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Ondas sonoras:  As ondas sonoras são tipos de ondas mecânicas, longitudinais e tridimensionais que propagam-se com maior velocidade em meios sólidos..As ondas sonoras estão constantemente presentes em nosso cotidiano e podem gerar em nós, por exemplo, sensações de tranquilidade e estresse. O som é classificado como uma onda mecânica (precisa de um meio de propagação), longitudinal (possui a propagação paralela à vibração) e tridimensional (propaga-se em todas as dimensões).

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Frequência sonora: Em acústica, a frequência do som refere-se ao número de vibrações ou ciclos que ocorrem em uma onda sonora por segundo, medido em Hertz (Hz). É um conceito essencial para representar o som dentro de um espectro de frequências. As frequências sonoras mais importantes para a percepção, saúde e conforto humanos são aquelas dentro da faixa audível, conhecidas como frequências de áudio. Essas frequências variam tipicamente de 20 Hz a 20.000 Hz.

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Velocidade do som: Velocidade do som é a rapidez em que uma onda sonora é capaz de se propagar através do espaço. Ela depende do meio em que essa onda se propaga, mas também de outros fatores como temperatura e pressão. A velocidade sonora é de aproximadamente 343 m/s,no ar com a temperatura de 20 ºC. A velocidade do som é maior no estado sólido, isso porque as partículas estão mais próximas. No estado líquido o mecanismo é o mesmo, porém as moléculas estão mais afastadas umas das outras. Já no estado gasoso, a velocidade é a menor possível.

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A velocidade do som no ar pode ser calculada através da seguinte equação:

V= 33,4 + 0,59.T

V: velocidade em m/s

T: temperatura em graus Celsius (ºC)

A velocidade do som pode se propagar em diferentes meios materiais: líquidos, sólidos e gases. Então, quando o som muda de meio de propagação (ar para a água, por exemplo), fenômeno chamado de refração, a velocidade é aumentada. Em geral, quanto mais denso é o meio, maior será a velocidade do som.

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Algumas grandezas são muito importantes na caracterização do som e são chamadas de qualidades fisiológicas do som. Essas qualidades estão relacionadas à sensação que o som produz no ouvido humano e são: altura, intensidade e timbre.

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Frequência (Altura): Essa qualidade permite ao ser humano diferenciar e classificar os sons graves e agudos. Isso é feito a partir da frequência do som. Assim, os sons graves são os que possuem uma frequência baixa, enquanto os agudos possuem uma frequência mais alta.

Na altura também encontramos o intervalo, que é a relação existente entre as suas frequências. Ele nos proporciona uma sensação agradável ao ouvirmos um instrumento tocar notas sucessivas ou simultâneas, o que, é claro, depende da frequência dos sons.

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Intensidade: É a qualidade fisiológica que está relacionada com a quantidade de energia transportada pelo som e que permite classificar se são fracos ou fortes.A intensidade sonora é provocada pela pressão que a onda de som causa sobre o ouvido ou sobre qualquer outro instrumento de medição da intensidade sonora, como o dosímetro e o decibelímetro. Quanto maior é a pressão que a onda de som exerce sobre o ouvido, mais intenso é o som percebido e captado por algum desses aparelhos medidores.

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Timbre: Essa qualidade do som dá ao ouvido humano a possibilidade de diferenciar dois sons que possuem a mesma altura e a mesma intensidade, mas emitidos por instrumentos de som totalmente diferentes, como uma flauta e um cavaquinho. Essa diferença se dá pelo fato de ouvirmos o som como resultado da superposição de vários sons de frequências diferentes.

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A reflexão do som ocorre quando uma onda sonora propaga-se e encontra um obstáculo, como uma parede, incide sobre a barreira e retorna para o meio no qual estava propagando-se. Desse acontecimento, originam-se dois outros, os quais são chamados de eco e reverberação.

O eco ocorre quando o som refletido retorna após o som original ser extinto totalmente.

Na reverberação, o som que foi refletido chega ao ouvido antes da extinção do som original, dessa forma, ocorre o reforço do som emitido.

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As ondas são pulsos energéticos que se propagam pelo espaço de forma periódica. Quando duas ondas superpõem-se na mesma região do espaço, ocorre a interferência, que resulta em outra onda com intensidade diferente. Essas variações na intensidade da onda resultante são chamadas de franjas de interferência.

A interferência pode ser classificada em dois tipos: interferência construtiva e interferência destrutiva.

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Ocorre quando as duas ondas que se superpõem têm a mesma fase e uma “reforça” a outra, tendo como resultado uma onda maior que as que lhe deram origem.

Na interferência construtiva ocorre um reforço da onda, e a amplitude da onda resultante é maior do que a amplitude de cada uma das ondas que se superpõem.

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Ocorre quando duas ondas que se encontram têm fases diferentes, de forma que uma aniquila a outra.

No caso da interferência destrutiva ocorre um cancelamento da onda, sendo esse cancelamento total ou parcial, e a amplitude da onda resultante é menor do que pelo menos uma das amplitudes das ondas que se superpõem. Quando ocorre a interferência totalmente destrutiva, o meio não apresenta efeito das perturbações, permanecendo o ponto em equilíbrio, enquanto perdurar a superposição.

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Batimento: é um fenômeno que ocorre quando duas ondas sonoras com frequências próximas se propagam na mesma direção e chegam ao ouvido simultaneamente. A resultante dessas ondas é uma variação na intensidade do som, que aumenta e diminui alternadamente.

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Ressonância: A ressonância sonora acontece quando uma fonte emissora consegue emitir ondas em frequências muito próximas à frequência de oscilação natural de um receptor. Essa frequência natural, também conhecida como frequência fundamental, corresponde ao número de oscilações por segundo capaz de produzir harmônicos, isto é, frequências de ondas capazes de interferir construtivamente sobre elas mesmas, produzindo um significativo aumento de sua amplitude.

As notas musicais são exemplos de harmônicos. Cada nota musical corresponde a um harmônico, e cada harmônico é um múltiplo da frequência fundamental do instrumento. Chamamos de frequência fundamental a menor frequência capaz de produzir ondas estacionárias em um instrumento musical.

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O efeito Doppler é um fenômeno físico ondulatório caracterizado pela alteração do comprimento de onda e da frequência de onda quando a fonte que as emite está se movendo em relação a um observador. Se a fonte e o observador estão se afastando, o comprimento de onda aumenta e a frequência do som diminui, tornando o som mais grave; mas, se a fonte e o observador estão se aproximando, o comprimento de onda diminui e a frequência do som aumenta, tornando o som mais agudo.

Um exemplo típico de Efeito Doppler é o caso de uma ambulância com a sirene ligada, durante a aproximação ou afastamento de um observador. Quando ela se aproxima do observador, o som é mais agudo, ou seja, a altura do som aumenta; e quando a ambulância se afasta do observador, o som é mais grave, isto é, a altura do som diminui.

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Efeito doppler na medicina: é aplicado em vários exames de imagem, como o exame de ecodopplercardiograma, que detecta anormalidades no coração, e o exame de ultrassom com Doppler, que detecta anormalidades nos fluxos sanguíneos, órgãos e tecidos do corpo.

Nesses exames, ondas sonoras de alta frequência são emitidas no corpo e refletidas sempre que chocam com alguma barreira, como as hemácias. Essa reflexão da onda ocasiona um eco que é transformado por um sistema em imagens em tempo real do movimento do órgão analisado.

Efeito doppler nos radares: é aplicado na medição de velocidade dos automóveis e aviões, detecção de objetos e identificação de fenômenos meteorológicos. Esses radares, chamados radares Doppler, emitem constantes ondas de rádio, capazes de diferenciar corpos parados dos corpos em movimento.

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Efeito doppler na astronomia: é aplicado na medição de velocidade relativa dos corpos celestes, como estrelas e galáxias, em relação à Terra, por meio do efeito Doppler da luz.

O efeito doppler da luz funciona de maneira similar ao efeito doppler do som, em que ocorre alteração da frequência, só que, enquanto no som se altera a sua altura (grave ou aguda), na luz se altera a cor (vermelha ou azul).

Então, se a luz proveniente de uma galáxia chegar até nós com elevados comprimentos de onda (ou seja, mais esticadas), a sua frequência será menor e ela terá uma coloração desviada para o vermelho, significando que a galáxia está se afastando da Terra.

Já se a luz proveniente dessa galáxia chegar até nós com baixos comprimentos de onda (ou seja, mais comprimida), a sua frequência será maior e ela terá coloração desviada para o azul, significando que a galáxia está se aproximando da Terra.

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a partir do segundo 0:29

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Ambulance Screaming by at High Speed - Doppler Effect

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No experimento realizado,  podemos observar que ao esfregar o dedo molhado na borda, produzimos uma vibração. Só que a frequência dessa vibração ressonante depende da quantidade de água que o copo contém. Quanto mais cheia a taça, mais difícil ela vibra e menor a frequência do som. É assim que funcionam instrumentos musicais que usam arcos, como por exemplo o violino, nesse caso o arco faz o papel do dedo e as cordas o papel da taça.

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A relevância do som nas nossas vidas é mais importante do que muitas vezes julgamos. Existe uma enorme variedade de sons que nos rodeiam, desde os sons da natureza aos sons dos animais, e à sonoridade dos instrumentos musicais.

A UNESCO elaborou a Carta do Som, na qual refere que, “ … o ambiente sonoro é um espelho e uma porta de entrada para o mundo; reflete e molda o nosso comportamento individual e coletivo, e a nossa produtividade e capacidade de convivermos em harmonia”.

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