terça-feira, 3 de abril de 2012

Trabalho de Física- Martinho


                                           ACÚSTICA 


É o estudo das ondas sonoras.

O ouvido íntegro pode ser sensibilizado por uma onda mecânica que se propaga num campo ondulatório (meio material), como o ar, desde que essa onda apresente intensidade suficiente e sua frequência encontre-se dentro de um certo intervalo subjetivo. À estas sensibilizações denominaremos por sensações sonoras. Em geral, ao estudo da produção (fontes sonoras), propagação e fenômenos correlatos sofridos pela onda mecânica sonora ou audível, denomina-se Acústica e, em particular, denominaremos por som à toda onda mecânica nas condições acima especificadas (intensidade suficiente e frequência limitada num certo intervalo).

Infrassom e Ultrassom – O ser humano é capaz de captar frequências sonoras que vão de 20Hz a 20.000Hz. Uma onda com frequência inferior a 20Hz é chamada infrassom; superior a 20.000Hz, ultrassom. Alguns animais, como os morcegos e os cachorros são capazes de perceber os ultrassons. 


Ondas de choque:

É uma onda caracterizada por ser um distúrbio em propagação onde propriedades como velocidade, pressão, temperatura ou densidade variam de maneira abrupta e quase descontínua. Esta onda pode ocorrer tanto em meios físicos, propagando-se de maneira mecânica, quanto em campos como o campo elétrico e o campo magnético.

Uma onda de choque se forma nos gases sempre que a velocidade do gás é maior que a velocidade do som nele. Quando um avião atinge exatamente a velocidade do som, as ondas sonoras que ele está emitindo passam a se condensar a sua frente por estarem se propagando na mesma velocidade.

Isto provoca um aumento da pressão nesta região gerando uma onda de choque que também recebe o nome de estrondo sônico notado em aviões que quebram a barreira do som. Para estes aviões, formas especiais de fuselagem se tornam necessárias para superar os efeitos de encontrar esta onda de choque. Efeito semelhante pode ser observado em trens de alta velocidade quando entram em túneis.

Uma onda de choque muito comum é o trovão. Quando uma descarga elétrica de grande intensidade corta a atmosfera na forma de um raio, provoca um aquecimento muito intenso que leva a uma expansão rápida do ar ao redor do raio. Como a velocidade da expansão excede a velocidade do som, ouvimos o estrondo sônico na forma de um trovão.


Numero de Mach: 

  velocidade Mach ou Mach (Ma) é uma unidade de medida de velocidade. É definida como a relação entre a velocidade do objeto e a velocidade do som:

onde:

 é o número Mach

 é a velocidade média relativa do objeto

 é a velocidade média do som


  A nomeação desta velocidade se deu em homenagem ao físico e filosofo austríaco Ernst Mach que publicou em 1877 a sua teoria de um corpo capaz de ultrapassar a velocidade do som. Um Mach (Ma), possui a velocidade de 1234,8 km/h, sendo considerada a velocidade mínima para que qualquer corpo consiga ultrapassar a barreira do som. Para que os físicos pudessem fazer cálculos mais precisos foram criados 5 categorias de velocidade para determinar em que velocidade está o corpo:

§  Subsônica: Ma < 1

§  Transônica: 0.8 < Ma <1.2

§  Sônica: Ma = 1

§  Supersônica: Entre 1.2 Ma e 5 Ma

§  Hipersônica: Ma > 5


Cone de Mach:

A onda de choque é uma estrutura cônica delgada de ar a uma pressão muito maior que a pressão atmosférica normal e que se arrasta por trás do objeto como, na água, uma onda de proa na forma de um V segue uma lancha. Quando a onda de choque de um avião supersônico passa sobre um observador, este escuta um forte estrondo.As partículas do meio que estão dentro do cone de Mach já foram perturbadas pelo objeto em movimento. As partículas que estão fora, ainda não foram perturbadas no instante de tempo t considerado.Pode-se representar o resultado do movimento do corpo que se desloca com uma velocidade supersônica como um processo contínuo de produção de ondas sonoras esféricas que se propagam no interior do cone de Mach.A formação dessas ondas sonoras consome energia do corpo. Em outras palavras, o corpo sofre uma força de resistência ao seu movimento.As ondas sonoras se amortecem com o tempo devido ao seu espalhamento por uma região do espaço cada vez maior e devido ao atrito interno do próprio gás (viscosidade).Ao fim e ao cabo, a extremidade posterior do cone se dispersa no espaço.


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