sábado, 18 de setembro de 2010

Descrição física das ondas

          Ondas podem ser descritas usando um número de variáveis, incluindo: frequência, comprimento de onda, amplitude e período, etc.

Frequência
           Frequência é uma grandeza física ondulatória que indica o número de ocorrências de um evento (ciclos, voltas, oscilações, etc.) em um determinado intervalo de tempo.

Amplitude
           Amplitude de uma onda é a medida da magnitude da máxima perturbação do meio durante um ciclo da onda.

Comprimento de onda
           Comprimento de onda é a distância entre valores repetidos num padrão de onda; representada pela letra grega lambda (λ).

Período
            Período é o tempo necessário para que um movimento realizado por um corpo volte a se repetir. O período é usualmente representado pela letra T.

Intensidade
            É o fluxo de energia por unidade de área. O significado de intensidade é “volume”. É medida em dB (decibéis).
            A faixa de frequências em que a percepção é mais sensível é aquela normalmente utilizada pela música. Isso permite que as variações de intensidade ao longo da música (dinâmica musical) sejam melhor percebidas, dando maior riqueza à experiência musical.

Exs:
·         Brisa - 10 dB
·         Conversa baixa - 20 dB
·         Sala de aula - 40 dB
·         Trânsito pesado – 60 dB
·         Cirene – 80 dB
·         Banda de rock – 100 dB
·         Turbina de avião – 120 dB

Fase
            A fase refere-se a dois conceitos intimamente relacionados:
·         Fase de um ponto da onda é a característica desse ponto em termos da sua amplitude local e da variação local dos valores da propriedade periódica (pressão do ar nas ondas sonoras).
·         Fase de uma onda (por inteiro) diz-se de quanto uma onda difere de outra de igual frequência e comprimento de onda no que toca às diferenças de fase em cada um dos seus pontos em igual distância da fonte e igual tempo.

Frente da onda
            Uma frente de onda é o conjunto de pontos do meio que são alcançados no mesmo instante pela mesma fase duma onda. Pelo princípio de Huygens, cada ponto de uma frente de onda, pode ser considerado uma fonte de ondas secundárias, produzidas no sentido de propagação e com a mesma velocidade do meio. Podemos dizer que a frente de onda anterior é considerada como um gerador de uma nova frente de onda, ou ainda que a frente de onda separa a região "perturbada" da região não perturbada.

Velocidade do som
            A velocidade do som é a distância percorrida por uma onda sonora por unidade de tempo. Essa velocidade se situa aproximadamente entre 325 e 349 m/s. Acima disto é a velocidade supersônica; abaixo é a velocidade subsônica. Além destas ainda existe as velocidades hipersônica (acima de supersônica) e transônica (entre as velocidades sub e supersônica). Para medir estas velocidades se emprega a unidade de medida Mach, sendo:

·         Subsônica: Ma < 1
·         Transônica: 0.8 < Ma <1.2
·         Sônica: Ma = 1
·         Supersônica: Entre 1.2 Ma e 5 Ma
·         Hipersônica: Ma > 5


Barreira do som
            A barreira do som é a aparente barreira física que dificulta grandes objetos de atingirem velocidades supersônicas. Quando um objeto qualquer, como um avião, se desloca na atmosfera, comprime o ar à sua volta, principalmente à frente. Desta forma cria ondas de pressão. Se o avião acelerar para uma velocidade igual a do som este estará comprimindo o ar à sua frente e acompanhando as ondas de pressão com a mesma velocidade de sua propagação. Isso resulta num acúmulo de ondas, formando uma muralha de ar. Esse fenômeno é conhecido como Barreira Sônica.

Estrondo sônico
            Quando o ar em fluxo supersônico é comprimido, sua pressão e densidade aumentam, formando uma onda de choque. Em vôo supersônico, o avião produz inúmeras ondas de choque. As ondas de choque geradas por um avião em vôo supersônico atingirão o solo depois da passagem do avião que as está produzindo, pois esse é mais veloz. Um observador no solo ouvirá um forte estampido assim que as ondas de choque o alcançarem. Esse estampido é conhecido como 'estrondo sônico', e sua intensidade depende de vários fatores, tais como dimensões do avião, forma do avião, velocidade do vôo e altitude. Esse fenômeno pode quebrar vidros, causar rachaduras em paredes muros e outros estragos

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