Representação Gráfica de uma onda Sonora

As ondas sonoras são ondas de pressão, que resultam de zonas de compressão intercaladas com zonas de expansão.

Imagem do livro "FQ8 - Sustentabilidade na Terra - Edições ASA".

As zonas de compressão estão representadas a azul escuro na imagem e representam locais onde as partículas se encontram muito próximas umas das outras. As zonas de expansão estão representadas a branco na imagem e representam locais "vazios", sem partículas. Na representação gráfica de uma onda sonora, consideram-se:

as zonas de compressão como cristas;

as zonas de expansão como ventres.

Ondas Longitudinais

As ondas sonoras são ondas Longitudinais. Relembra o simulador do movimento das partículas do ar apresentado anteriormente:

Simulação do movimento das partículas do ar durante a propagação de um Som

No exemplo do simulador, a onda propaga-se na horizontal (desde o local onde vibra a corda da guitarra até ao lado direito do ecrã - as primeiras parículas a vibrar são as que se encontram junto da corda), e as partículas de ar vibram também na horizontal (efectuam o movimento esquerda, direita, esquerda, direita, ...). Assim, diz-se que a direcção de propagação (que é a horizontal) é igual à direcção de vibração (que também é a horizontal). Por esse motivo este tipo de ondas são chamadas de longitudinais. Ocorre o mesmo quando se faz vibrar uma mola tal como representado na figura seguinte.

Ondas Longitudinais

A vibração ocorre ao longo da direcção de vibração.
Imagem do livro "FQ8 - Sustentabilidade na Terra - Edições ASA".

Onda

Onda

Em física, uma onda é uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. A oscilação espacial é caracterizada pelocomprimento de onda e o tempo decorrido para uma oscilação é medido pelo período da onda, que é o inverso da sua frequência. Estas duas grandezas estão relacionadas pela velocidade de propagação da onda.

Fisicamente, uma onda é um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido ou gasoso). Segundo alguns estudiosos e até agora observado, nada impede que uma onda magnética se propague no vácuo ou através da matéria, como é o caso das ondas eletromagnéticas no vácuo ou dos neutrinos através da matéria, onde as partículas do meio oscilam à volta de um ponto médio mas não se deslocam. Exceto pela radiação eletromagnética, e provavelmente as ondas gravitacionais, que podem se propagar através do vácuo, as ondas existem em um meio cuja deformação é capaz de produzir forças de restauração através das quais elas viajam e podem transferir energia de um lugar para outro sem que qualquer das partículas do meio seja deslocada; isto é, a onda não transporta matéria. Há, entretanto, oscilações sempre associadas ao meio de propagação.

Uma onda pode ser longitudinal quando a oscilação ocorre na direcção da propagação, ou transversal quando a oscilação ocorre na direcção perpendicular à direcção de propagação da onda.

Gases Ideais

Objetivo:

Observar a dependência do volume com a pressão, mantendo a temperatura constante.

Teoria:

Pressão (P), Volume (V) e Temperatura (T) são quantidades macroscópicas que caracterizam um gás em equilíbrio termodinâmico.

Mantendo a quantidade de matéria, massa ou número de moles, constante pode-se determinar uma relação entre P, V e T do gás em estados de equilíbrio diferentes. Esta relação é chamada lei dos gases perfeitas ou ideais, expressa por:

constante

onde os sub índices 1 e 2 representam dois estados de equilíbrio distintos do gás. Esta lei indica que a relação PV/T não varia quando o número de partículas do gás não se altera.

Para a maioria dos gases a baixa pressão a constante expressa na relação acima é igual ao número de moles (n) multiplicado pela constante universal dos gases ideais (R), que vale 0,82 atm.L/mol.K ou 8,375 J/mol.K no sistema internacional. Assim chega-se a relação conhecida como lei de Clapeyron.:

PV = n R T

Um gás pode passar de um estado de equilíbrio para outro de várias maneiras diferentes. Em termos didáticos, procura-se manter fixa uma variável termodinâmica estudando o efeito nas outras duas. Quando a pressão é mantida constante chama-se o processo de transformação isobárica. Variando a Temperatura e a pressão e mantendo o volume fixo tem-se uma transformação isocórica. Finalmente, não havendo mudança na temperatura a transformação é chamada isotérmica. Lembrar que o número de partículas é sempre mantido inalterado.