As ondas sonoras nos permitem experimentar a sensação auditiva, produzida pela vibração suficientemente rápida dos corpos elásticos. Como sabemos, os corpos são formados de matéria, isto é, de moléculas.
Como são produzidas as ondas sonoras?
O que produz o som é o movimento vibratório das moléculas. O que importa considerar é o número de vibrações, por segundo, do corpo que o emite.
Eis o que se chama frequência. Porque há um limite mínimo de frequência para que possamos ouvir um som: é o de 16 vibrações por segundo. Abaixo dessa frequência, estão os infra-sons, que o nosso ouvido já não percebe. Do mesmo modo que há um limite mínimo, há um limite máximo, além do qual já não ouvimos nada: são os ultra-sons, que ultrapassam 35 mil vibrações por segundo.
Corpos sonoros e insonoros
Há corpos insonoros, porque não são elásticos, isto é, não são capazes de entrar em vibração: o feltro, o pano, a esponja, o chumbo, etc. Em compensação, numerosos outros são corpos sonoros, não importando que sejam sólidos, líquidos ou gasosos. Em qualquer dos casos, as ondas sonoras podem ser produzidas como resultado do movimento vibratório das moléculas. Eis alguns exemplos abaixo.
Corpo sonoro sólido
Corpo sonoro sólido: a corda mais grossa de um violão. É puxá-la e largá-la. Ela vibra, tomando o aspecto de um fuso. Em consequência, produz-se um som peculiar. O que sucede com o bordão do violão, sucederá com qualquer outra corda de aço, de crina, de tripa de carneiro, do violino, do bandolim, do piano, da harpa, etc.
Corpo sonoro liquido
A água que se escoa através de um tubo ou cano, sobretudo se o ponto por onde passa é mais largo ou mais estreito do que o seguinte.
Corpo sonoro gasoso
O ar, ao passar por aberturas estreitas. Qualquer instrumento chamado “de sopro” é bom exemplo: flauta, saxofone, clarinete. Os grandes órgãos de igreja, também.
Tipos de ondas sonoras
E já que falamos de instrumentos musicais, diremos que eles se dividem em instrumentos de cordas, de sopro e de percussão. Nos instrumentos de corda, as ondas sonoras podem ser produzidas:
- Por atrito do arco sobre elas (violino, violoncelo);
- Por percussão (piano);
- Por tração (violão, harpa).
Nos instrumentos de sopro, como a flauta, o clarinete, a trompa, o trombone, o ar atravessa, vibrando, os orifícios dos instrumentos, fazendo igualmente vibrar as suas paredes de madeira ou de metal.
Nos instrumentos de percussão, faz-se vibrar o próprio corpo sólido, neles se batendo com macetas de madeira (tambores, xilofones), por vezes protegidas por feltro (bombo, timbales). Os “pratos” comuns nas bandas de música vibram projetados um contra o outro.
Voz humana
A voz humana é produzida por um “instrumento” mais ou menos complicado – a laringe – considerado de sopro e de corda, ao mesmo tempo. A produção do som se opera mediante a atividade congregada de vários órgãos, a começar pelos pulmões, que fornecem a quantidade de ar necessária à vibração das cordas vocais.
As ondas sonoras se caracterizam por três qualidades: altura, intensidade e timbre.
Altura das ondas sonoras
Altura, que nos permite distinguir as ondas sonoras graves, médias e agudas. Cada um desses registos depende da frequência do movimento vibratório: os sons mais baixos têm menor frequência do que os sons mais altos. Assim, a última tecla da metade esquerda do piano percute uma corda cuja frequência é igual a 28, enquanto que a última da direita do teclado acusa uma frequência de 8300.
Intensidade das ondas sonoras
A intensidade das ondas sonoras é o caráter que nos dá ideia dos sons fracos e fortes, e que depende de multas coisas: da natureza do corpo sonoro, da força com que o fazemos vibrar, das condições do meio físico (ventos, temperatura, pois nos dias frios se ouvem melhor os sons), etc.
Timbre das ondas sonoras
Timbre, qualidade do som que permite distinguir a sua fonte originária (voz humana, de criança ou de adulto ou de violino, etc.). É como já se disse, a “cor’ dos sons. Graças ao conhecimento dos timbres, podemos distinguir, numa orquestra sinfônica, somente pelo ouvido, qualquer dos instrumentos que a compõem.
Propagação do som
O som se propaga através de qualquer meio elástico sólido, liquido ou gasoso – porque neles existem moléculas capazes de entrar, por sua vez, em vibração.
Propagação do som nos sólidos
A propagação dos sons nos sólidos é de fácil demonstração: basta apoiar o ouvido numa das extremidades de uma tábua, enquanto na outra, alguém tamborila os dedos, de modo a não se fazer ouvido através do ar.
As ondas sonoras assim produzidas são percebidas facilmente, por intermédio da madeira. Os nossos matutos, como antigamente os selvagens, descobrem a aproximação de viandantes ou veículos colando o ouvido ao chão das estradas.
Nos sólidos, a velocidade de propagação do som é, aproximadamente, de 3 000 metros por segundo.
A propagação dos sons nos líquidos
Particularizando o caso à água, se faz à velocidade de 1345 metros por segundo. Qualquer som produzido no meio líquido (o de uma sineta, o de um martelo numa placa metálica, o de duas pedras batendo uma de encontro à outra) será facilmente percebido por quem nele es tiver mergulhado ou fora dele estiver.
Da mesma forma, os mergulhadores podem perceber as ondas sonoras produzidas fora da água, o que acontece, também, com os peixes. A rede ou tarrafa, jogada à água, engana o peixe, que nada instintivamente para o local, na percussão de provável alimento.
A propagação dos sons nos gases
A propagação do som nos gases é a mais comum, na nossa vida diária. Os exemplos são evidentes: é pelo ar que chegam aos nossos ouvidos todos os sons e ruídos do mundo exterior.
Semelhante propagação se dá por meio de ondas sonoras, que tem a sua perfeita analogia nas ondas circulares que se formam na superfície das águas tranquilas de um tanque ou lago, quando sobre ela atiramos uma pedra.
Propagação de ondas concêntricas
Diferem destas, as ondas sonoras, em que não se propagam, apenas, para os lados, como na água tranquila, mas, em todas as direções, ao mesmo tempo, do modo a formar não círculos concêntricos, porém, esferas concêntricas.
A velocidade de propagação do som, no meio aéreo, é de 340 metros por segundo.
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