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Velocidade do Som

Física

A velocidade do som depende do meio de propagação. As ondas sonoras propagadas em gases são mais velozes quanto maior for a temperatura.
Quanto maior for a temperatura do ar, maior será a velocidade de propagação do som
Quanto maior for a temperatura do ar, maior será a velocidade de propagação do som
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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 são. O relâmpago, comumente chamado de clarão, é a parte que enxergamos, ou seja, é parte visível. O trovão, ou 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 maior – em torno de 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 alta, podemos concluir que enxergamos o relâmpago praticamente no mesmo instante em 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 destacou-se 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 for 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 a partir da seguinte relação matemática:

v = 331 + 0,6θ (m/s)

Em que θ é a temperatura em °C.

Exemplo

Qual a velocidade do som no ar quando 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 Santos
Graduado em Física

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

SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Velocidade do Som"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm>. Acesso em 21 de maio de 2018.

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