Velocidade do som

velocidade do som em aviões

Certamente muitas vezes você já viu que quando há uma tempestade a primeira coisa que há é uma luz que é o relâmpago e então chega o som. Isso é devido ao Velocidade do som. Os cientistas descobriram qual é a velocidade máxima que o som pode se propagar pelo ar. Na física, isso é muito importante.

Portanto, vamos dedicar este artigo para dizer tudo o que você precisa saber sobre a velocidade do som e como ele se propaga.

Velocidade do som

Velocidade do som

A velocidade de propagação de uma onda sonora depende das características do meio em que é propagada, não das características da onda ou da força que a produz. Esta velocidade de propagação das ondas sonoras também é chamada de velocidade do som. Na atmosfera da Terra, a temperatura é de 20ºC, que é de 343 metros por segundo.

A velocidade do som varia com o meio de propagação e a maneira como ele se propaga no meio ajuda a entender melhor certas características do meio de transmissão. Quando a temperatura do meio de propagação muda, a velocidade do som também muda. Isso ocorre porque um aumento na temperatura leva a um aumento na frequência das interações entre as partículas que carregam vibrações, o que se traduz em um aumento na velocidade da onda.

De modo geral, a velocidade do som em sólidos é maior do que em líquidos e a velocidade do som em líquidos é maior do que em gases. Isso porque quanto mais matéria sólida, maior o grau de coesão das ligações atômicas, o que favorece a propagação das ondas sonoras.

A velocidade de propagação do som depende principalmente da elasticidade do meio que o propaga. A elasticidade refere-se à capacidade de restaurar sua forma original.

O que é som

O som é uma onda de pressão que pode se propagar através do ar por compressão e depressão. O som que percebemos ao nosso redor nada mais é do que energia gerada por vibrações que se propagam pelo ar ou qualquer outro meio, que podem ser recebidas e ouvidas quando chega ao ouvido humano. Sabemos que o som viaja na forma de ondas.

Ondas são distúrbios vibratórios no meio, que transferem energia de um ponto a outro sem contato direto entre esses dois pontos. Podemos dizer que a onda é produzida pela vibração das partículas do meio por onde passa, ou seja, o processo de propagação correspondente ao deslocamento longitudinal (no sentido de propagação) das moléculas de ar. A área com grande deslocamento aparece na área onde a amplitude da mudança de pressão é zero e vice-versa.

O som em um alto-falante

alto-falante

O ar em um tubo com um alto-falante em uma extremidade e fechado na outra vibra na forma de ondas. Estático longitudinalmente. Modos próprios de vibração de tubos com essas características. Corresponde a uma onda senoidal, cujo comprimento de onda é tal que existe um ponto de amplitude zero. O nodo de exaustão na extremidade do alto-falante e a extremidade fechada do tubo, porque o ar não pode se mover livremente devido ao alto-falante e à tampa do tubo, respectivamente. Nestes nós temos uma variação máxima da pressão, um antinodo ou barriga, da onda estacionária.

Velocidade do som em diferentes mídias

experimento de som

A velocidade do som varia de acordo com o meio em que a onda sonora se propaga. Também muda com a temperatura do meio. Isso ocorre porque um aumento na temperatura provoca um aumento na frequência das interações entre as partículas que carregam vibrações, e um aumento nesta atividade aumenta a velocidade.

Por exemplo, na neve, o som pode viajar longas distâncias. Isso se deve à refração sob a neve, que não é um meio homogêneo. Cada camada de neve tem uma temperatura diferente. Os lugares mais profundos que o sol não consegue alcançar são mais frios que a superfície. Nessas camadas mais frias próximas ao solo, a velocidade de propagação do som é mais lenta.

De modo geral, a velocidade do som é maior em sólidos do que em líquidos e maior em líquidos do que em gases. Isso ocorre porque quanto maior a coesão das ligações atômicas ou moleculares, mais forte é a substância. A velocidade do som no ar (a uma temperatura de 20 ° C) é 343,2 m / s.

Vamos ver a velocidade do som em algumas mídias:

  • No ar, a 0 ° C, o som viaja a uma velocidade de 331 m / s (para cada grau Celsius a temperatura sobe, a velocidade do som aumenta 0,6 m / s).
  • Em água (a 25 ° C) é 1593 m / s.
  • Nos tecidos, é de 1540 m / s.
  • Na madeira é de 3700 m / s.
  • No concreto, é de 4000 m / s.
  • No aço, é 6100 m / s.
  • No alumínio é 6400 m / s.
  • No cádmio, é de 12400 m / s.

A velocidade de propagação da onda de pressão é muito importante no estudo do fenômeno de ressonância no coletor de um motor alternativo e depende das características do ambiente. Por exemplo, para gases, a mistura vaporizada no coletor de admissão ou os gases queimados no coletor de escapamento dependem de sua densidade e pressão.

Tipos de ondas de propagação

Existem dois tipos de ondas: ondas longitudinais e ondas transversais.

  • Onda longitudinal: Onda na qual as partículas de um meio vibram de um lado a outro na mesma direção da onda. O meio pode ser sólido, líquido ou gasoso. Portanto, as ondas sonoras são ondas longitudinais.
  • onda transversal: Onda na qual as partículas do meio vibram para cima e para baixo "em ângulos retos" na direção do movimento da onda. Essas ondas aparecem apenas em sólidos e líquidos, não em gases.

Mas lembre-se de que as ondas viajam em todas as direções, então é mais fácil pensar nelas como passando por uma esfera.

Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre a velocidade do som e suas características.


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