Ondas sonoras
Autor: Daniel Peixxe | Publicado: 2014-02-25T08:00:00-03:00





Nossos sentidos hoje percebem informações que não eram relevantes para a sobrevivência de nossos ancestrais. Uma das coisas que não eram terrivelmente importantes até a construção de aeronaves de grandes altitudes é o fato de que vivemos sob uma espessa camada de ar chamada atmosfera. A razão pela qual esse ar não se dissipa pelo espaço é a ação da gravidade. Sobre nossas cabeças, nesse exato instante, há uma quantidade enorme de ar sendo empurrada para baixo pela força da gravidade. A esse fenômeno damos o nome de pressão atmosférica que pode ser medida por um instrumento chamado barômetro. Essa pressão exercida pelo ar não é estática e constante, está sempre aumentando e diminuindo sensivelmente. O fenômeno a que chamamos som consiste exatamente em mudanças na pressão do ar. Porém, para serem classificadas como som — ou ao menos para serem percebidas por nós com tal — essas mudanças devem ser bastante rápidas; as mudanças na pressão atmosférica medidas por um barômetro ao longo de um dia não são usualmente chamadas de som, mas, em certo sentido, não deixam de ser uma forma de som de baixíssima freqüência.



Peguemos como exemplo prático um bongô. Quando o percussionista bate na pele do instrumento, esta se move para baixo criando em sua parte superior uma zona onde a pressão do ar é sensivelmente mais baixa do que o normal. Como o ar está constantemente sob pressão, as moléculas que estão ao redor irão precipitar-se para preencher essa zona que entrou em baixa pressão afim de trazê-la de volta ao normal. Em conseqüência, a zona de onde vieram as moléculas que se deslocaram entra em baixa pressão e as moléculas ao lado se movem em sua direção com o mesmo objetivo de restabelecer o equilíbrio. E assim sucessivamente, movendo a zona de baixa pressão cada vez mais longe da fonte de desequilíbrio. Na parte inferior da pele do bongô acontece o mesmo, mas ao contrário, ou seja, ao receber o golpe a região tem a pressão do ar levemente aumentada, gerando o mesmo processo de propagação descrito anteriormente, porém com as moléculas fugindo da região de alta pressão para as regiões próximas que, por sua vez, entram em alta pressão e repetem o processo, sempre afastando-se da fonte.



Mas a coisa não pára por aí. Como a pele do bongô é elástica e foi forçada para baixo ao receber o golpe, em resposta se volta para cima criando a situação inversa: a parte superior entra em alta pressão e a inferior em baixa, repetindo o ciclo do parágrafo anterior. Isso acontece diversas vezes e a cada novo ciclo os deslocamentos vão perdendo a força gradativamente até cessarem por completo.



Essas zonas de alta e baixa pressão é o que chamamos de ondas sonoras e se comportam sempre dessa mesma maneira: a partir da fonte propagam-se para fora e em todas as direções pelo tempo em que esta permanecer oscilando. Quando cessa a oscilação, a pressão do ar estabiliza e o som desaparece. Dessa maneira, podemos concluir que o som é produzido a partir da vibração de objetos físicos e que o ar vai se comportar da mesma forma caso a fonte de vibrações seja o bongô usado em meu exemplo, uma corda de guitarra, um saxofone ou o cone de um alto falante.



A força com a qual a fonte sonora é acionada é quem vai determinar a quantidade de pressão de ar presente nas zonas de alta e baixa pressão. Essa variação na quantidade de pressão de ar para mais ou para menos é chamada amplitude. A figura abaixo mostra como seria o som se pudéssemos vê-lo e a amplitude está expressa pela distância que o pico da onda se encontra em relação à linha horizontal. Em outras palavras, quanto mais distante da linha horizontal, maior a amplitude do som, quanto mais perto, menor.







Amplitude



Já a freqüência do som pode ser observada pela quantidade de ciclos em relação ao tempo (um ciclo é composto por uma onda positiva, acima da linha horizontal, seguida de outra negativa, abaixo da linha horizontal, conforme mostra a figura abaixo). Quanto maior o número de ciclos por segundo, maior a&nbsp;freqüência&nbsp;e mais agudo o som; quanto menor o número de ciclos, menor a&nbsp;freqüência e mais grave o som.&nbsp;Mas deixarei para me aprofundar nesses assuntos em artigos dedicados exclusivamente a eles. Por enquanto é importante saber que freqüência e amplitude são as características primárias do som.



Um ciclo