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Intensidade, altura e timbre

Intensidade, altura e timbre
Alexander Graham Bell inventou o telefone, aparelho que necessita das grandezas físicas (intensidade, altura e timbre) para funcionar

É comum darmos mais valor ao sentido da visão. No entanto, se misturarmos duas radiações puras, como vermelho e amarelo, nossa visão não é capaz de distingui-las de forma separada, ou seja, veremos uma cor alaranjada. Por outro lado, com nossos ouvidos temos a possibilidade de distinguir diversos sons, mesmo aqueles que recebemos em conjunto. Por exemplo, se ouvirmos uma orquestra tocar, temos a possibilidade de identificar cada um dos diversos instrumentos musicais que atuam ao mesmo tempo.

As ondas sonoras são ondas mecânicas longitudinais. Isso quer dizer que uma onda sonora se propaga em diversos meios materiais, mas não se propaga no vácuo. A sensibilidade do ouvido humano, às ondas sonoras, sofre variação de pessoa para pessoa.

Podemos afirmar que são inúmeras as grandezas físicas que caracterizam um som. Uma que conhecemos muito bem é a intensidade. As ondas sonoras podem ser mais intensas (é o mesmo que dizer som forte) ou menos intensas (é o mesmo que dizer som fraco). Portanto, definimos como intensidade (I) a energia transportada perpendicularmente pela onda através de uma superfície por unidade de tempo e também por unidade de área.

Simplificando toda essa afirmação, dizemos que a intensidade nada mais é do que a potência por unidade de área, que no SI é dada por watt por metro quadrado (W/m2).

Sendo assim, dizemos que o ouvido humano tem a capacidade de detectar sons com intensidades que variam de 10-12 W/m2 a 1 W/m2. Isso significa dizer que entre a mínima intensidade sonora que ouvimos e a máxima que podemos ouvir há um intervalo de 1012. Por conta do tamanho desse intervalo, a intensidade pode ser expressa através da utilização de uma grandeza mais apropriada. Essa grandeza foi denominada intensidade ou nível sonoro (β). Essa grandeza é dada em decibel (dB) e é definida pela seguinte expressão:

O valor de referência para a intensidade sonora mínima, ou seja, o som mais fraco que podemos ouvir é denominado limiar de audição e possui o valor de referência de I0= 10-12  W/m2. A unidade decibel foi dada em homenagem a Alexander Graham Bell. A tabela abaixo nos fornece alguns valores representativos da intensidade e do nível sonoro.

Valores representativos de intensidade e nível sonoro

Diariamente vemos pessoas conversando nos parques, ao telefone celular, etc. Se prestarmos atenção, ouviremos uma diferença entre a voz de um homem e a voz de uma mulher. A diferença básica é que a voz do homem é mais “grossa” enquanto que a da mulher é mais “fina”. Quanto às ondas sonoras, os termos “grossa” e “fina” são classificados em som grave e som agudo, portanto podemos dizer que o homem tem voz mais grave; e a mulher, voz mais aguda. A altura também é outra qualidade do som.

Uma terceira qualidade que podemos destacar sobre o som é o timbre. É ele quem nos permite fazer a distinção de dois sons com mesma frequência (mesma altura) e intensidade, emitidos por uma mesma fonte sonora. Por exemplo, se um piano e uma flauta tocam a mesma nota musical, podemos perceber, pois nosso sistema auditivo percebe sensações diferentes, ou seja, os dois instrumentos possuem timbres diferentes.

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1 comentários

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  • segunda-feira | 13/02/2012 | Libna gama
    Usuário

    Nossa!!!como é complicado estudar física,sorte d quem é bom nesta matéria!