Acústica

Explicamos o que é a acústica, quais são suas ramificações e quais fenômenos acústicos ela estuda. Além disso, o que é poluição sonora.

O que é acústica?

acústica é o ramo da física que estuda o som. É uma ciência natural dedicada a compreender os fenômenos de produção, transmissão, controle e recepção de som, infra-som e ultra-som, bem como seus efeitos no mundo real.

acústica define o som como uma vibração, ou seja, a propagação mecânica de ondas através da matériaseja no estado sólido, líquido ou gasoso, e tenta descrever esse deslocamento por meio de fórmulas e princípios matemáticos.

É uma das ciências mais antigas da humanidade, cujos primórdios remontam à Antiguidade Clássica, entre os séculos VI aC. C. e eu d. C., especialmente na Grécia e em Roma. Seus primeiros estudos formais, realizados por Pitágoras (c. 569-475 aC), tiveram a ver com a compreensão dos sons musicais, para tentar entender por que alguns sons são mais bonitos que outros.

Foi Aristóteles (384-322 aC), mais de um século depois, quem descobriu que o som é feito de contrações e expansões do ar, e o primeiro tratado sobre o assunto foi escrito séculos depois pelo arquiteto romano Vitrúvio (80-15 a.C.), por volta de 20 a.C. c.

Porém, foi após a Revolução Científica do Renascimento que as leis que regem o som começaram a ser descobertas, graças aos estudos das cordas vibrantes de Galileu Galilei (1564-1642) e Marin Mersenne (1588-1648). A eles se juntariam mais tarde Isaac Newton (1642-1727) e mais tarde os chamados “gigantes” da acústica: os alemães Hermann Helmholtz (1821-1894) e Lord Rayleigh (1842-1919), entre outros grandes cientistas do som.

As primeiras tentativas de medir a velocidade do som no ar, uma das conquistas fundadoras da acústica, foram feitas no século XVII e, embora não fossem muito exatas, revelaram que a velocidade das ondas não depende de sua frequência. Em 1738 a Academia de Ciências de Paris alcançou uma medida quase igual ao valor que se maneja atualmente: 331,29 metros por segundo.

Hoje em dia, a acústica é uma disciplina importante que Tem inúmeras aplicações técnicas.tanto no campo da arquitetura e urbanismo, como na medicina, artes e entretenimento e telecomunicações, e até no mundo militar (como o mecanismo de radar).

Veja também: Física

ramos da acústica

A Acústica engloba um conjunto variado de subdisciplinas ou especializações, entre as quais se destacam:

• acústica arquitetônica. Ramo da acústica que se dedica ao estudo do movimento do som em edifícios e espaços urbanos, de forma a construí-los de forma a aproveitar a natureza do som.
• acústica musical. Ramo da acústica que se dedica ao estudo do som no contexto artístico, ou seja, da música e dos sons considerados belos. Ele lida com instrumentos musicais e sistemas de afinação de escala.
• Acústica fisiológica. Ramo da acústica dedicado ao estudo do funcionamento do aparelho auditivo, suas doenças, distúrbios e outras implicações.
• Electroacústica. Ramo da acústica que se dedica ao estudo da captação, reprodução, amplificação e produção do som através de dispositivos eletrónicos como microfones ou altifalantes.
• acústica subaquática. Ramo da acústica que se dedica ao estudo do som quando é produzido e transmitido debaixo de água.
• psicoacústica. Ramo da acústica que se dedica ao estudo das relações entre o som e a mente humana, ou seja, a forma como o ser humano reage ao som.
• bioacústica. Ramo da acústica que se dedica ao estudo do som nos seres vivos, especialmente nos animais: a função dos sons que emitem, a disposição do aparelho fonador, entre outros.
• acústica industrial. Ramo da acústica dedicado ao estudo do som gerado pelas atividades produtivas humanas, as formas de poluição sonora e o impacto do som no ambiente de trabalho.

fenômenos acústicos

O som se propaga no meio físico na forma de ondas mecânicas, cujas propriedades permitem que sofram diferentes alterações e transformações, conhecidas como fenômenos acústicos. Os principais fenômenos são:

• Reflexão. É um fenômeno que ocorre quando as ondas sonoras encontram um objeto físico em seu caminho que altera ou modifica sua trajetória original, produzindo um efeito rebote que pode enviá-lo de volta à sua fonte original. Dependendo das condições em que ocorre a reflexão, outros fenômenos semelhantes podem ocorrer, como:
  • o eco. É um tipo de reflexão sonora em que a onda retorna ao seu emissor após atingir uma superfície refletora, em ciclos de intervalo próximo a 0,1 segundo. É semelhante ao efeito produzido pela luz que incide sobre um espelho, devolvendo ao emissor parte de seus próprios sons, como em longas cavernas onde podemos ouvir nossa voz repetida em nossa direção.
  • reverberação. É um fenômeno associado à reflexão do som, no qual um som pode ser ouvido algum tempo depois de ter parado de emitir, ou seja, quando seu emissor está em silêncio. Esse fenômeno também se deve à persistência acústica, sendo interpretado como um alongamento dos sons iniciais, como no caso do ruído que acompanha uma explosão.
  • ondas estacionárias. É um fenômeno que ocorre quando uma onda refletida é adicionada à onda original no mesmo eixo, o que modifica as propriedades de ambas e aumenta ou diminui sua amplitude, de modo que o som resultante é muito diferente do emitido. É o que acontece quando um microfone grava a saída de seu próprio som em um alto-falante, ou seja, quando o retorno.
• absorção. É um fenômeno que pode ser considerado o oposto da reflexão, pois neste caso as ondas sonoras, ao encontrarem uma barreira física, não alteram seu curso, mas são anuladas ou neutralizadas, parcial ou totalmente. Este fenómeno é utilizado para insonorizar determinados espaços, como os locais onde se pratica música, evitando que as ondas se propaguem mais longe, para o exterior.
• refração. É um fenômeno que ocorre quando as ondas sonoras se propagam de um meio físico para outro diferente (por exemplo, do ar para a água ou vice-versa), e no processo sua velocidade e direção são modificadas, em um grau equivalente às propriedades físicas . o meio para o qual eles se movem. Podemos experimentar esse fenômeno se mergulharmos em uma piscina e ouvirmos aqueles que falam na superfície.
• difração. É um fenômeno que ocorre quando as ondas sonoras encontram um obstáculo em seu caminho, cercam-no e transformam a superfície do obstáculo em uma fonte de ondas secundárias (ondas difratadas), o que faz com que o som se disperse no ambiente. Também pode ocorrer quando as ondas sonoras passam por uma pequena abertura e se propagam para o novo ambiente, como quando falamos por um tubo e nossa voz sai distorcida do outro lado.
• interferência. É um fenômeno que ocorre pela superposição de duas ondas sonoras harmônicas, que modificam suas propriedades no processo. Quando essa sobreposição causa um ganho de amplitude, é chamada de interferência construtiva; quando, por outro lado, a amplitude é perdida, falamos de interferência destrutiva. É o que acontece quando estamos em um ambiente cheio de gente conversando e fica difícil ouvir quem está ao nosso lado.
• o efeito doppler. É um fenômeno que ocorre quando o emissor das ondas se move rapidamente em relação ao receptor, seja se afastando ou se aproximando, e esse movimento afeta a frequência das ondas sonoras. É o que acontece quando uma ambulância passa por nós e seu som característico ganha frequência quando ela se aproxima e a perde quando se afasta.

Contaminação acústica

Poluição sonora é a emissão contínua de sons intrusivos em um ambiente ou ecossistema, que produzem ruído e impedem ou dificultam a propagação dos sons naturais daquele ambiente. A poluição sonora é muito perceptível nas cidades, onde o acúmulo de sons pode se tornar intolerável e até fisicamente prejudicial ao corpo, enquanto nas áreas rurais e agrestes há menor incidência de ondas sonoras incômodas.

Este tipo de poluição tem efeitos sobre a flora e a fauna dos habitats e, especialmente, sobre a estabilidade mental das pessoaspois pode induzi-los a estados de agitação, desagrado, angústia ou distração.

Mais em: Poluição sonora

Referências

• “Acústica” na Wikipedia.
• “A natureza do som” na Universidade Nacional de Rosario (Argentina).
• “Acústica: escopo da ciência do som” no Instituto Tecnológico de Buenos Aires (Argentina).
• “Acústica (física)” na Enciclopédia Britânica.