Acontece com maior intensidade no estado sólido
A velocidade do som diz respeito à agitação motivada pela onda, sendo que essa oscilação é transmitida por um emitente. Por essa questão, o som é uma onda mecânica, pois precisa de um meio material para se propagar. Contudo, o som também é uma onda longitudinal, pois a propagação é simultânea à vibração. Ou seja, as ondas viajam paralelamente às linhas traçadas pelas oscilações do meio. Dessa forma, o som não se propaga no vácuo, pois necessita das partículas do meio para transportar energia.
A velocidade sonora é de aproximadamente 343 m/s, com a temperatura de 20 ºC. Pode-se determinar essa velocidade analisando o movimento harmônico simples criado pela sua onda. Assim sendo, essa celeridade pode ser determinada pela velocidade das regiões comprimidas do ar viajando através do meio.
A parte da Física que estuda as ondas sonoras é a Acústica (parte da Ondulatória). Através dela é possível calcular a velocidade de propagação dos sons e efetuar cálculos sobre o comportamento dele.
Velocidade do som em diferentes meios
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.
Velocidade do Som (sólido) > Velocidade do Som (líquido) > Velocidade do Som (gasoso)
A velocidade do som pode ser obtida calculando a velocidade dos picos, dos vales ou até mesmo em qualquer ponto na forma de onda. Vale ressaltar que, se aumentar a frequência da onda, o comprimento dela irá diminuir e a velocidade continuará a mesma. Pode-se alterar a temperatura, a umidade, a densidade do ar ou utilizar outro material, seja metal, água ou gás hélio. Todas essas modificações do meio irão alterar a velocidade do som.
Caso a onda sonora seja criada com uma grande amplitude, ela não será viajará mais rapidamente do que uma onda com amplitude menor. O som somente seria mais intenso, visto que a velocidade do som depende exclusivamente do meio pelo qual ele viaja.
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.
| Material | Velocidade do som / propagação |
| Ar (20 º C) | 343 m/s |
| Dióxido de carbono | 250 m/s |
| Água | 1480 m/s |
| Alumínio | 4420 m/s |
| Aço | 6000 m/s |
| Borracha | 6000 m/s |
| Mar | 1522 m/s |
Características do Som
Os seres humanos são capazes de interpretar sons de 20Hz a 20.000Hz (ou 20kHz), os limiares da audibilidade. Contudo, os sons que estão abaixo de 20 Hz também não são audíveis, sendo denominados de infra som. Como também não conseguem ouvir as faixas acima de 20 mil Hz, o que é chamado de ultra som.
O som possui as qualidades fisiológicas, ou seja, tem as propriedades da onda sonora: a altura, o timbre e a intensidade.
A altura do som está relacionada com a frequência da onda (notas musicais, os graves e agudos). Quando a frequência é baixa, consequentemente o som é baixo, sendo considerado um som grave. Já quando a frequência é alta, o som também é alto e por isso é um som agudo.
A intensidade está associada ao volume, com a energia que onda sonora transporta. E essa energia está relacionada à amplitude de uma onda. Então, as ondas com maior amplitude irão produzir sons de maior intensidade. E ondas com menor amplitude produzirão sons de menor intensidade.
O timbre é a característica sonora que permite diferenciar sons idênticos emitidos por fontes diferentes.
A intensidade, o timbre e a altura são propriedades do som. (Foto: Pixabay)
Velocidade do Som X Velocidade da Luz
Sempre depois dos raios vêm os trovões e não ao contrário. Neste caso, existem duas ondas diferentes trabalhando. O raio (a descarga elétrica) libera luz (onda luminosa) e o som – trovão -, é uma onda sonora.
A onda sonora (trovão) se propaga em um espaço com a velocidade de 340 m/s. Por outro lado, tem-se a onda luminosa (raio), que é considerada eletromagnética, pois não precisa de meio de propagação. Com isso, a velocidade da luz se propaga em 300.000.000 m/s.
Por conta da enorme diferença de velocidade, primeiro é perceptível a onda luminosa e só em seguida é possível perceber a onda sonora.