Acústica

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A acústica é o ramo da física que estuda o som. O som é um fenômeno ondulatório causado pelos mais diversos objetos e se propaga através dos diferentes estados físicos da matéria.

Em acústica geralmente podemos dividir entre geradores de som, meios de transmissão, propagação e receptores. A acústica mensura estes meios, cria instrumentos, tabelas, etc, de forma a fornecer dados necessários aos mais diversos ramos da ciência para a utilização dos sons, de seus meios de propagação e efeitos.

Na cadeia geração e recepção acústica inclui-se o indivíduo que recebe o efeito sonoro e o evento que dá origem ao fenômeno. A acústica é considerada uma ciência que abrange diversas disciplinas e por elas é abrangida.

Exemplo de ramos da ciência que estudam os fenômenos acústicos[editar | editar código-fonte]

Os ramos científicos que estudam as propriedades acústicas, a propagação do som e efeitos são os mais diversos. Entre estes destacam-se:

Engenharia acústica[editar | editar código-fonte]

A engenharia acústica é o ramo da engenharia que estuda formas de controle e de reprodução de fenômenos acústicos. Isto se aplica a diversas situações práticas como controle de ruído industrial, controle de ruído ambiental, acústica arquitetônica, controle de vibrações em máquinas e equipamentos, reprodução, auralização e síntese de fontes sonoras, e assim por diante. Há hoje no Brasil um único oferecido pela Universidade Federal de Santa Maria, no Rio Grande do Sul. No entanto, a pesquisa em engenharia acústica vem sendo conduzida em muitas universidades brasileiras, notadamente nos departamentos de Engenharia Mecânica, Engenharia Elétrica e Física.

Física acústica[editar | editar código-fonte]

A física acústica investiga a forma como a energia sonora se transmite através dos meios materiais de propagação, seus efeitos e interações com os meios sólido, líquido, gasoso e plasma.

No espaço livre, a intensidade de energia da onda diminui na medida em que ela se afasta da fonte sonora. Quando é dobrada a distância entre a fonte e o receptor, a intensidade do som cai 6 dB em campo livre e considerando uma fonte pontual e 3 dB considerando uma fonte de linha sobre um plano refletor. Uma fonte sonora produz variações de pressão no ar, diminuindo sua densidade, comprimindo-o numa onda progressiva, cujo formato esférico se move à velocidade de 340 m/s.

Numa sala fechada, a onda sonora é refletida várias vezes pelas paredes, teto, soalho e a intensidade fica mais ou menos invariável (exceto, junto da fonte sonora, onde é maior).

Otto von Guericke, em 1650, provou que o som não se propaga no vácuo.

Jakob I. Bernouilli e Leonhard Euler, no século XIX demonstraram que ao vibrarem hastes metálicas, foi possível determinar variações de velocidades do som em diferentes meios físicos.

Os fenômenos físicos relacionados à acústica são a ressonância e o Efeito Doppler.

Psicoacústica[editar | editar código-fonte]

A psicoacústica se preocupa com as sensações auditivas produzidas pelo som audível.

Som audível[editar | editar código-fonte]

Som torna-se audível se a pressão sonora for entre 0,00002 Pa e 200 Pa e a frequência estiver entre 20 e 20000 Hz.

Sensibilidade do sistema auditivo[editar | editar código-fonte]

A sensibilidade auditiva está máxima entre 600 e 4000 Hz, e diminui significativamente abaixo e acima desses limites como mostra a curva do limiar da audição.

A sensação de volume sonoro pode ser aproximada por uma grandeza que depende de forma logarítmica da grandeza física pressão sonora. Esta grandeza é o nível de pressão sonora NPS que usa a pseudounidade decibel decibel - dB - para indicar que se trata de uma grandeza logarítmica. Usa-se a décima parte (deci) do Bel dado que 1 dB corresponde aproximadamente à menor diferença de volume sonoro que é percebida. A pressão de 0,00002 Pa (menor pressão sonora que produz uma sensação auditiva) corresponde a 0 dB e a maior pressão sonora audível que é de 200 Pa corresponde a 140 dB.

O sistema auditivo como analisador sonoro[editar | editar código-fonte]

Em 1863, Helmholtz fez estudos sobre a análise dos sons e a teoria da audição para explicar como se faz, na cóclea (parte anterior do labirinto, ou orelha interna), a discriminação da frequência dos sons. Porém, foi Békésy quem conseguiu explicar nos anos 1940 como funciona a discriminação das frequências dos sons no ouvido interno.

Fenômenos psicoacústicos[editar | editar código-fonte]

Os fenômenos psicofísicos (psicoacústicos) relacionados à acústica são o eco, a reverberação, o batimento, o volume sonoro, a intensidade de flutuação, a agudeza, a tonalidade e a roughness.

Acústica arquitetônica[editar | editar código-fonte]

Os especialitsas de acústica arquitetônica estudam o comportamento do som em recintos fechados ou semi-abertos e a transmissão sonora entre recintos fechados. A absorção do som é importante no caso de se estudar o comportamento do som em recintos fechados ou semi-abertos, a fim de garantir boa intelligibilidade da fala ou da música. O isolamento sonoro nas edificações em geral, assim como nos projetos urbanísticos, é importante para minimizar a propagação de sons indesejados e assim minimizar os efeitos negativos dos mesmos. Exemplos da acústica arquitetônica são as conchas acústicas de teatro ao ar livre ou a acústica em igrejas.

Acústica ambiental[editar | editar código-fonte]

Os especialistas em acústica ambiental estáo preocupados com a proteção do ruído aereo, rodoviário, ferroviário e ruído gerado pelos equipamentos para os receptores sensíveis ao ruído, tais como habitações, escolas, hospitais, áreas verdes protegidas, etc. Em muitos países (e em muitos municípios) as leis prevêm limites de exposição ao ruído destes receptores. Estes limites podem ser absolutos ou relativos ao ruído medido acima da introdução da nova fonte de ruído. O manejo do ruído ambiental é feito através da monitorização do ruído, a modelagem do ruído gerado pela introdução de novas fontes, e determinação das medidas de mitigação em conformidade com os limites da lei (ou pelo menos chegar perto desses limites por todos os meios práticos possíveis). As medidas de mitigação mais eficazes são as fontes, mas nem sempre a mitigação é possível. A segunda alternativa é introduzir barreiras acústicas entre as fontes e os receptores. Se esta alternativa não é praticável, a mitigação deve acontecer no receptor, por exemplo com a introdução de janelas de painel duplo.

Música[editar | editar código-fonte]

A observação de que a altura do som produzido por uma corda vibratória varia com o seu comprimento é atribuída a Pitágoras (século VI a.C.) descoberta que o levou à da escala musical, em que ainda se baseia a música ocidental.

Na música, a acústica é importantíssima, pois sem o estudo desta não é possível o desenvolvimento e o processo de criação artística. Sem o estudo do som, suas combinações, harmonia, interações entre as notas musicais não existe.

Medicina e fonoaudiologia[editar | editar código-fonte]

A medicina e a fonoaudiologia são as áreas que mais estudam os efeitos benéficos e maléficos da acústica na fisiologia humana. O interesse é focado nas pregas vocais e no sistema auditivo humano.

Além disso, usam-se diferentes métodos acústicos para alívio de dores, destruição de cálculos, tratamentos dos mais diversos e para o diagnóstico, por exemplo no caso do estetoscópio ou do ultra-som.

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Outras áreas[editar | editar código-fonte]

Além dos ramos da ciência citados acima, existem muitos outros que se utilizam do som e da acústica como ferramentas de trabalho. Através do estudo e da análise do espectro sonoro e suas inter-relações com o meio.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]