Propriedades do som

 No dia a dia ouvem-se vários sons muito diferentes uns dos outros.
 O som de uma explosão, da descolagem de um avião ou de uma buzina de um automóvel são incomodativos, podendo mesmo provocar lesões nos ouvidos.
 Ouvir musica ou o trinado de um passarinho pode ser agradável e até relaxante.
 Os sons têm diversas características que permitem distingui-los.

 Altura do som

 A altura do som é a propriedade que nos permite classificar os sons em agudos ou graves.
 A altura do som depende da frequência da onda sonora.

 Intensidade do som

 A intensidade do som é a propriedade que permite classificar os sons em fortes e fracos. Está relacionado com a amplitude da onda sonora.

 Timbre

 O timbre é a propriedade do som que permite distinguir sons com a mesma altura e intensidade, mas provenientes de fontes sonoras diferentes.

 Por exemplo o Dó de um piano não é igual ao Dó de um violino.

O que são ondas?

Ondas

São movimentos oscilatórios que se propagam num meio, transportando apenas energia, sem transportar matéria.

NATUREZA DAS ONDAS

Mecânicas – Perturbações provocadas em meios materiais elásticos, transportando energia mecânica (ondas em cordas, em superfícies líquidas, ondas sonoras, etc.). Não se propagam no vácuo.

Electromagnéticas – Vibrações de cargas eléctricas que transportam energia na forma de quanta – “pacotes” de energia (luz, ondas de rádio, de TV, microondas, raios X, etc.). Propagam-se no vácuo e em alguns meios materiais.

TIPOS DE ONDAS

CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS

Unidimensionais – A energia propaga-se linearmente, como numa corda.

Bidimensionais – A energia propaga-se superficialmente, como na superfície da água.

Tridimensionais – A energia propaga-se no espaço, como as ondas sonoras e as luminosas. 

CARACTERÍSTICAS DAS ONDAS 
Crista de onda – O ponto mais alto da onda.

Vale de onda – O ponto mais baixo da onda.

Comprimento de onda – A distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos. Pode-se também definir comprimento de onda como a menor distância entre dois pontos em concordância de fase: duas cristas ou dois vales estão sempre em concordância de fase, e uma crista e um vale, sempre em oposição de fase.

Período (T) – Tempo necessário para a onda deslocar-se de um comprimento de onda. Pela definição da velocidade média: v = S/t, como vm = v e t = T, 

Equação Fundamental das Ondas – Como o período é o inverso da frequência, T = 1/f (Aprovar 19), vem: 

Radiação, condução e convecção

 O calor é um tipo de energia que pode ser transferido de um corpo para o outro quando há diferença de temperatura entre eles. A transferência de calor pode ocorrer de três formas: radiação, condução e convecção.

A radiação térmica, também conhecida como irradiação, é uma forma de transferência de calor que ocorre por meio de ondas eletromagnéticas. Como essas ondas podem propagar-se no vácuo, não é necessário que haja contato entre os corpos para haver transferência de calor. Todos os corpos emitem radiações térmicas que são proporcionais à sua temperatura. Quanto maior a temperatura, maior a quantidade de calor que o objeto irradia. Um exemplo desse processo é o que acontece com a Terra, que, mesmo sem estar em contato com o Sol, é aquecida por ele. Outro exemplo pode ser observado na figura a seguir:

Podemos nos aquecer nas proximidades de uma lareira, sem ter contato direto com o fogo, graças ao processo de condução do calor por irradiação

O calor também pode ser transferido de um meio para o outro por meio da condução. Para entender melhor esse processo de transferência de calor, imagine a seguinte situação: segurando uma barra de ferro em uma das suas extremidades e colocando a outra ponta sobre uma chama, ela começará a aquecer. Primeiramente, a parte que está sobre o fogo terá sua temperatura elevada, pois a chama está transferindo energia para a barra. As moléculas que a constituem começarão a ficar agitadas e chocar-se-ão com as outras que não estão em contato com o fogo. Essa agitação será transmitida de molécula para molécula até que todo o objeto fique aquecido.

É assim que ocorre a condução de calor, a energia propaga-se em virtude da agitação molecular. Esse processo é mais eficiente em materiais como os metais, que são bons condutores de calor. Isso também explica o motivo das panelas serem feitas de metal.

As panelas são feitas de metal porque são os melhores condutores de calor por condução

Por fim, há a convecção, que é a forma de transferência de calor comum para os gases e líquidos. O exemplo a seguir descreve como acontece a convecção:

Ao colocar água para ferver, a parte que está próxima ao fogo será a primeira a aquecer. Quando ela aquece, sofre expansão e fica menos densa que a água da superfície, sendo assim, ela desloca-se para ficar por cima, enquanto a parte mais fria e densa move-se para baixo. Esse ciclo repete-se várias vezes e forma uma corrente de convecção, que é ocasionada pela diferença entre as densidades, fazendo com que o calor seja transferido para todo o líquido. Observe a figura:

Observe como se forma a corrente de convecção

Transferências e transformações de energia

Transferências de energia

A energia transfere-se entre corpos. As transferências de energia ocorrem sempre que a energia passa de um sistema (um corpo ou um conjunto de corpos que ocupa espaço e possui determinadas características) para outro.

Por exemplo, quando um candeeiro esta acesso transfere-se energia eléctrica de tomada eléctrica para o candeeiro. Assim a energia eléctrica transforma-se em energia luminosa e térmica.

Sistema

O sistema é um corpo ou um conjunto de corpos que ocupa espaço e possui determinadas características. Ou, simplesmente , uma porção  do Universo que se pretende estudar. Um sistema pode ser:

Energia cinética e energia pontencial

Energia cinética

A energia cinética (Ec) esta associada ao movimento dos corpos. Por exemplo, uma pessoa possui

energia cinética quando anda.

Esta depende da:

• massa do corpo (m) – quanto maior a massa do corpo , maior a sua energia cinética;
• velocidade do corpo (v) – quanto maior a velocidade com que o corpo está animado, maior a sua energia cinética.

E pode ser calculada utilizando a expressão:

Energia potencial

A energia potencial (Ep) esta associada à energia armazenada nos corpos.

Qualquer corpo que se encontra afastado da superfície terrestre possui energia potencial gravítica (Epg).

Se um corpo está à superfície da Terra (zero metros), a energia potencial gravítica é nula.

A Epg depende da:

Fontes e formas de energia

 A energia está em tudo o que nos rodeia.

 As fonte de energia podem classificar-se em :

•    Fontes de energia primárias- quando ocorrem livremente na natureza.

      ex: sol, água, vento, gás natural...

•    Fontes de energia secundárias- quando são obtidas a partir de outras.

      ex: electricidade, gasolina, petróleo...

 As fontes de energia primárias podem ser:

•    Fontes de energia renováveis são aquelas que se renovam continuamente na natureza, sendo, por isso inevitáveis.

      ex: sol, vento, água, biomassa, géiseres e fumarolas, marés.

•    Fontes de energia não renováveis são aquelas cujas reservas se esgotam, pois o seu processo de formação é muito lento comparado com o ritmo de consumo que o ser humano faz delas.

      ex: gás natural, carvão, petróleo bruto, urânio.

 Formas de energia

 Energia solar- é a energia que está associada à radiação solar.

 Energia luminosa- é a energia que está associada à radiação solar, à luz de uma lâmpada ou de uma vela.

 Energia hídrica- é a energia que está associada à água armazenada numa barragem.

 Energia das ondas e das marés- é a energia que está associada às ondas do mar ou à subida e descida das marés.

 Energia geotérmica- é a energia que está associada ao calor proveniente do interior da Terra.

 Energia eólica- é a energia que está associada ao vento.

 Energia sonora- é a energia que está associada às ondas sonoras.

 Energia eléctrica- é a energia que está associada à corrente eléctrica.

 Energia térmica- é a energia que está associada às variações de temperatura de um corpo.

 Energia química- é a energia que está associada ao carvão, petróleo, alimentos, medicamentos.

 Energia cinética- é a energia que está associada ao movimento de um corpo.