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Reflexão e Refração do Som

Física

O som é um tipo de onda mecânica, que está sujeita à reflexão, à refração, à difração e a outros fenômenos ondulatórios.
Os sonares de pesca captam a reflexão de ondas sonoras e indicam a posição de cardumes
Os sonares de pesca captam a reflexão de ondas sonoras e indicam a posição de cardumes
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As ondas sonoras obedecem aos mesmos fenômenos gerais da propagação ondulatória. Em razão da sua natureza, o som não pode ser polarizado, mas sofre a ação dos outros fenômenos, tais como reflexão, refração, interferência, difração e efeito Doppler. O som é uma onda, que se caracteriza como mecânica quanto à natureza e longitudinal quanto à sua propagação, e tem frequência compreendida entre 20 hertz e 20 000 hertz.

A onda sonora é considerada mecânica porque precisa de um meio para propagar-se e é longitudinal porque a direção de propagação coincide com a direção de vibração. O sistema auditivo humano consegue captar somente ondas sonoras que têm frequência compreendida na faixa entre 20 e 20 000 Hz, no entanto, seres como os morcegos e os golfinhos têm capacidade auditiva maior que a dos seres humanos, ou seja, o sistema auditivo deles capta as ondas sonoras que ultrapassam a frequência de 20 000 hertz, denominadas de ondas ultrassônicas.

Reflexão do som

As ondas sonoras obedecem às mesmas leis da reflexão da ondulatória. A reflexão de uma onda sonora acontece quando ela encontra um obstáculo e retorna para o meio de origem de propagação. O acontecimento desse fenômeno pode dar origem a dois outros fenômenos, que são chamados de eco e reverberação. O eco acontece quando o som refletido retorna após o som original ser extinto totalmente. Na reverberação, o som que foi refletido chega ao ouvido antes da extinção do som original, dessa forma, ocorre o reforço do som emitido.

Refração do som

A refração do som também obedece às leis da refração da ondulatória. Desse modo, esse fenômeno acontece quando a onda passa de um meio para outro com índice de refração diferente, o que provoca a variação da velocidade de propagação e a variação do comprimento de onda, mas nunca a variação da frequência, pois trata-se de uma característica da fonte emissora.

Difração do Som

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A difração é a propriedade que as ondas têm de contornar obstáculos e que depende do comprimento da onda propagada. Por meio da razão entre o comprimento de onda e a largura do obstáculo, podemos calcular o grau de difração de uma onda específica que, matematicamente, pode ser escrita da seguinte forma:

r = λ/d

Quanto maior for a razão, maior será a extensão da curva de difração. Esse é o fenômeno que explica o fato de podermos ouvir atrás da porta quando uma pessoa fala do outro lado dela, além de ser um acontecimento largamente aplicado nas montagens de sistemas de alto-falantes.


 

Por Marco Aurélio da Silva
Graduado em Física

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

SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Reflexão e Refração do Som"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/reflexao-refracao-som.htm. Acesso em 16 de julho de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

O som é uma onda mecânica de natureza mecânica e de propagação longitudinal. Assinale a alternativa abaixo que contém fenômenos que podem ocorrer com as ondas sonoras:

a) Polarização, sublimação, reflexão, absorção

b) Absorção, condução, ionização, interferência

c) Condução, polarização, eletrização, imantação

d) Polarização, interferência, refração, difração

e) Interferência, reflexão, refração, difração

Questão 2

A reverberação é um fenômeno que ocorre com as ondas sonoras. Assinale, entre as alternativas abaixo, a que apresenta a correta definição desse fenômeno:

a) Reverberação é um fenômeno que pode ser observado quando há movimento relativo entre uma fonte sonora e um observador.

b) Reverberação ocorre quando uma onda sonora é completamente absorvida antes de retornar à sua fonte original.

c) Reverberação é um fenômeno que surge em razão da reflexão do som mesmo após a fonte sonora ter cessado sua emissão.

d) Reverberação surge quando uma onda sonora é transmitida entre dois meios de densidades diferentes.

e) Reverberação ocorre quando o som é capaz de contornar algum obstáculo, como uma fenda, e propagar-se novamente na forma de ondas circulares.

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