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A velocidade do Som

Física

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Quando ocorre uma tempestade percebemos a ocorrência de trovões e relâmpagos. Para muitas pessoas esses dois acontecimentos são a mesma coisa, o que de fato não é. O relâmpago, comumente chamado de clarão, é a parte que enxergamos, ou seja, é o visual. O trovão, mais conhecido como barulho, é a parte sonora, ou seja, é o que ouvimos. Apesar de serem produzidos no mesmo instante, só ouvimos o trovão instantes depois da ocorrência do relâmpago, pois a velocidade da luz é muito grande, aproximadamente igual a 3 x 108 m/s, em comparação com a velocidade do som no ar, a qual vale aproximadamente 343 m/s. Como a luz possui velocidade muito grande, podemos concluir que enxergamos o relâmpago praticamente no mesmo instante que ele é produzido, ao contrário do trovão que representa o intervalo de tempo que a onda sonora gasta para chegar até nossos ouvidos.

No século XVII vários cientistas tentaram determinar o valor da velocidade do som, entre eles se destacou Isaac Newton, o qual se tornou o primeiro cientista a perceber o quanto é importante o cálculo do valor da velocidade da luz. Newton realizou o seguinte experimento: uma pessoa detonava um canhão a uma distância de aproximadamente 20 km de outra pessoa. Essa última media o tempo de percepção do clarão e do som produzido pela detonação do canhão. Com esses valores Newton calculou a velocidade do som, mas em seus cálculos ele não considerou dois fatores: a temperatura e a densidade do ar. Cerca de um século e meio mais tarde, um físico e matemático francês chamado Pierre Simon Laplace descobriu o erro que Newton havia cometido. Hoje, com medidas mais precisas sabe-se que a velocidade do som no ar a uma temperatura de 20° C e ao nível do mar é igual a 343 m/s.

Falar da temperatura para determinar a velocidade do som é muito importante, pois quanto maior é a temperatura de um gás maior será a velocidade de propagação de uma onda sonora nele. A variação da velocidade com a temperatura pode ser descrita, aproximadamente, a partir da seguinte relação matemática:

v = 331 + 0,6θ (m/s)

Onde θ é a temperatura em °C.

Exemplo: Qual a velocidade do som no ar, quando este se encontra a uma temperatura de 35° C?

Resolução: v = 331 + 0,6θ = 331 + 0,6 x 35 = 352 m/s.

Por Marco Aurélio da Silva
Equipe Brasil Escola

Ondas - Física - Brasil Escola

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SANTOS, Marco Aurélio Da Silva. "A velocidade do Som"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm>. Acesso em 25 de agosto de 2016.

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