Desafio - Determinando a velocidade do som com aplicativo celular

Olá Pessoas!

Para a realização do desafio antes temos que entender um pouco sobre a teoria, e aí, o que são ondas longitudinais? o que é um tubo sonoro? comprimento de onda?

Vamos com calma, de início temos que as Ondas longitudinais são são ondas causadas por vibrações com mesma direção da propagação, como as ondas sonoras, e se essa propagação viesse dentro de um tubo?

aí surge os Tubos Sonoros, Assim como as cordas ou molas, a ar ou gás contido dentro de um tubo pode vibrar com freqüências sonoras, este é o princípio que constitui instrumentos musicais como a flauta, corneta, clarinete, etc. que são construídos basicamente por tubos sonoros.

Nestes instrumentos, uma coluna de ar é posta a vibrar ao soprar-se uma das extremidades do tubo, chamada embocadura, que possui os dispositivos vibrantes apropriados.

Os tubos são classificados como abertos e fechados, sendo os tubos abertos aqueles que têm as duas extremidades abertas (sendo uma delas próxima à embocadura) e os tubos fechados que são os que têm uma extremidade aberta (próxima à embocadura) e outra fechada.

As vibrações das colunas gasosas podem ser estudadas como ondas estacionárias resultantes da interferência do som enviado na embocadura com o som refletido na outra extremidade do tubo.

Em uma extremidade aberta o som reflete-se em fase, formando um ventre (interferência construtiva) e em uma extremidade fechada ocorre reflexão com inversão de fase, formando-se um nó de deslocamento (interferência destrutiva).

Devido ao desafio, estudaremos a fundo os tubos fechados:

Tendo um tubo sonoro de comprimento ℓ, cujas ondas se propagam a uma velocidade v.

Assim as possíveis configurações de ondas estacionárias são:

As maneiras de vibrar podem, partindo destes exemplos, ser generalizadas como:

Já o som é definido como a propagação de uma frente de compressão mecânica ou onda longitudinal, se propagando tridimensionalmente pelo espaço e apenas em meios materiais, como o ar ou a água.

Para que esta propagação ocorra, é necessário que aconteçam compressões e rarefações em propagação do meio. Estas ondas se propagam de forma longitudinal.

Quando passa, a onda sonora não arrasta as partículas de ar, por exemplo, apenas faz com que estas vibrem em torno de sua posição de equilíbrio.

Como as ondas sonoras devem ser periódicas, é válida a relação da velocidade de propagação:

Com toda essa teoria, todos esse números que podem ser incompreensíveis, chatos ou tediosos já poderíamos dar início ao desafio, mas já se perguntou aonde vamos obter a frequência para calcular a velocidade????

Sabia que seu celular é um potente pesquisador? Com ajuda do seu celular, baixando o aplicativo Spectroid que é grátis na google play, e pode também ser encontrado para IOS. Você mesmo pode identificar a frequência com este aplicativo.

Agora vamos lá?

Clique aqui para conferir o roteiro do Desafio;

Clique aqui para poder conferir o relatório do desafio proposto pela Prof. Dr. Marisa Cavalcante e concluído pelos alunos Jonathas Souza Pinheiro, e Lucas Thiago Barbosa da Silva;Larissa Serrão Souza; Rayane Pereira de Sousa.

Bom desafio! 

Lembre-se a física é sempre mais do que um mero cálculo!

Obrigado, Lucas Thiago Barbosa Da Silva