Eco e reverberação

O que acontece quando o som encontra um obstáculo?

Reflexão do som

O Eco

O sonar

Reverberação do som

Curiosidades - a ressonância

No manual escolar: páginas 59-61

O que acontece quando o som encontra um obstáculo?

Quando o som encontra um obstáculo pode ser:

Refletido

refratado

absorvido

Para entender o eco, é preciso começar pela reflexão do som.

O som é refletido (sofre reflexão) quando as ondas sonoras encontram um obstáculo e voltam para trás.

Reflexão do som

Consiste na mudança de direção, ou de sentido na mesma direção, das ondas sonoras quando encontram uma superfície dura e lisa.

corneta1[1].wmv

O Eco

O eco é uma consequência da reflexão do som. Consiste em ouvir a repetição de um som emitido.

ECO[1].wmv

Para um ser humano distinguir dois sons diferentes, tem de haver um intervalo de tempo de pelo menos 0,1 s entre os dois sons.

Assim, para haver ECO e uma pessoa distinguir entre o som emitido e o som recebido pela reflexão, tem de ter passado pelo menos 0,1 segundo entre a emissão do som e a receção do mesmo som refletido.

Como a velocidade do som no ar ( a 20ºC) é de 340 m/s, então o som tem de viajar:

340 m ----------------- 1 s

d = ? ------------------ 0,1 s

d = 340 X 0,1

d = 34 m

Para que ocorra o eco, o som tem de percorrer, pelo menos, 34 metros desde que é emitido até ser novamente ouvido.

Ou seja, a distância entre o emissor e a superfície refletora tem de ser igual ou superior a 17 metros.

d = 17 + 17

d = 34 m

Eco localização

Localização baseado no eco

A ecolocalização é a capacidade que alguns animais possuem em utilizar os ultrassons para se orientarem e capturarem presas.

Para determinarem a sua localização, estes animais emitem ultrassons e interpretam o tempo gasto por essas ondas desde que são emitidas até que voltem para eles, sob a forma de eco, após serem refletidas.

Porto Editora

O sonar

O sonar é constituído por um emissor- recetor de ultrassons. São emitidos ultrassons que, ao embaterem com o obstáculo, são refletidos na forma de eco.

Exercícios resolvidos

exercícios do manual (pág. 65)

3. O Martim encontra-se parado a uma determinada distância da "Parede do Eco". Em dado instante, emite um som e repara que ouve o eco desse som 0,2 s depois de o som ser emitido. Considerando que a velocidade de propagação do som é 340 m/s, calcula:

3.1. A distância percorrida pelo som desde que foi emitido até ser detetado pelo Martim;

Solução:

A velocidade é a distância percorrida a dividir pelo tempo gasto a percorre-la. Assim sendo, a distância percorrida pelo som: d=vxΔt ↔ d= 340 x 0,2 = 68 m

3.2. a distância a que o Martim se encontra da "Parede do Eco".

Solução:

O som percorre, no total, 68 m. Isto significa que percorre 68÷2= 34 m até encontrar a "Parede do Eco" e outros 34 m na volta, até ser detetado. Assim, o Martim encontra-se a 34 m da parede.

mais um exercício:

Um barco de pesca, equipado com um sonar, encontra-se a 14,5 m do fundo do mar. Considera que um sinal emitido pelo sonar se propaga na água com uma velocidade de 1530 m/s. Determina o intervalo de tempo que esse sinal demora a regressar ao barco. (Zoom, Porto editora)

Solução:

O sinal tem de percorrer uma distância d =2x 14,5 = 29 m para regressar ao barco. Assim , como a velocidade é a distância percorrida por unidade de tempo, Δt =d/v ↔ Δt = 29/1530=0,019 s

Reverberação do som

A reflexão também provoca a reverberação. A reverberação acontece quando o som é refletido muitas vezes antes de se extinguir por completo. O som "desaparece" porque a sua intensidade (energia) diminui ao ser absorvido durante a reflexão.

É uma consequência da reflexão do som.

Consiste no prolongamento do som original por reflexões sucessivas.

As sucessivas reflexões fazem com que um som ouvido num determinado momento se prolongue no tempo, sendo sucessivamente menos intenso, em vez de deixar de se ouvir imediatamente.

Reverberação

Ocorre um prolongamento do som original.

(distância < 17 metros)

Eco

Ouve-se uma repetição do som emitido.

(distância = ou > 17 metros)

Curiosidades - a ressonância

Qualquer objeto material tem uma ou mais frequências nas quais "gosta" de vibrar: são as frequências naturais de vibração do objeto.

A ressonância acontece quando o som provoca a vibração de um outro material, originando um novo som com maior amplitude. A ressonância é importante para aumentar a energia do som (aumentar a amplitude da onda sonora). É por esta razão que se utilizam caixas de ressonância nos instrumentos musicais.

A ressonância também é importante, por exemplo, na conceção de uma ponte, já esta pode começar a oscilar (e até partir!) devido à ação do vento ou de um exército de soldados a marchar.

Na cidade de Tacoma (Washington, EUA), no dia 7 de novembro de 1940, uma ponte suspensa acabou por cair, por ter entrado em ressonância devido às vibrações provocadas pelo vento.

Vê o vídeo a partir do minuto 1:07:

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