Ondas sonoras

Onda sonora é uma onda mecânica que necessita de um meio material para se propagar. Assim, diferentemente da onda eletromagnética, a onda sonora não se propaga no vácuo.

 Quando um baterista faz vibrar os tambores, essa vibração se propaga pelo ar na forma de ondas de pressão

Em Física definimos ondas sonoras como sendo ondas mecânicas, pois somente se propagam através de um meio material. Diferentemente das ondas eletromagnéticas (como, por exemplo, a luz), as ondas sonoras não podem se propagar no vácuo.

Mas como se formam as ondas sonoras?

As ondas sonoras são consideradas ondas de pressão, ou seja, ondas que se propagam a partir de variações de pressão do meio. Por exemplo, quando um músico bate em um tambor musical, a vibração da membrana produz alternadamente compressões e rarefações do ar, ou seja, produz variações de pressão que se propagam através do meio, no caso, o ar.

Esse tipo de onda é denominado onda longitudinal, pois as moléculas constituintes do meio se aproximam e se afastam umas das outras de forma alternada. Cada secção do meio através do qual passa a onda longitudinal apenas oscila ligeiramente em torno de uma posição de equilíbrio, enquanto a onda propriamente dita pode se propagar por grandes distâncias.

Ao longo da direção de propagação, a menor distância entre duas regiões nas quais o ar está simultaneamente comprimido corresponde ao comprimento de onda λ da onda sonora. O mesmo se aplica à menor distância entre duas regiões nas quais o ar é rarefeito.

Frequência e velocidade das ondas sonoras

Dependendo da fonte emitente, as ondas sonoras podem apresentar qualquer frequência, desde poucos hertz (como as ondas produzidas por abalos sísmicos), até valores extremamente elevados (comparáveis às frequências da luz visível). Porém, nós, seres humanos, só conseguimos ouvir ondas sonoras cujas frequências estejam compreendidas entre 20 Hz e 20.000 Hz, sendo chamadas, genericamente, de sons.

Ondas sonoras que possuem frequência abaixo de 20 Hz são denominadas infrassons e as ondas que possuem frequência superior a 20.000 Hz são denominadas ultrassons.

Existem alguns animais, como o morcego, o cachorro e o gato, que possuem ouvidos sensíveis ao ultrassom. Já os elefantes e os hipopótamos, por exemplo, possuem ouvidos sensíveis ao infrassom.

Uma característica do som é a sua velocidade de propagação. A velocidade de propagação de uma onda sonora não depende da sua frequência, mas, sim, exclusivamente, do meio em que ela se propaga. Assim, podemos dizer que, em determinado meio, as ondas sonoras se propagam com a mesma velocidade.