Existe uma verdade sobre o som que muitos filmes que se passam no espaço tornam-se muito errados. Essas cenas de batalha épicas com efeitos sonoros de explosão são simplesmente irrealistas. Como você provavelmente sabe – o som não pode existir no vácuo . Mas por que isso? Para simplificar, as ondas sonoras precisam de um meio de transmissão .

Neste artigo, vamos aprender tudo sobre como as ondas sonoras passam pelas várias condições da matéria. E você já se perguntou qual é a velocidade do som? A resposta realmente depende do meio que a está realizando. Mas, primeiro, vamos falar sobre por que as explosões espaciais seriam tão insatisfatórias na vida real.

Por Que As Ondas Sonoras Não Podem Viajar Sem Um Meio?

No caso de você abandonar este artigo com apenas um conhecimento, diga que o áudio precisa ser importante para viajar . Tem que haver algum movimento molecular para que ele possa viajar. Naturalmente, que o enorme vácuo do espaço é desprovido de matéria . Portanto, não há moléculas nas quais as ondas sonoras possam pegar uma carona.

Na verdade, sons, por definição, vibrações que passam pelo ar ou por outro meio . Propriedades diferentes de vários meios fazem os sons mudarem de várias maneiras. Alguns meios de transmissão permitem que as ondas sonoras se dispersem mais rapidamente, enquanto outros não permitem que o ruído atinja todo o seu potencial. É por isso que materiais como borracha – sobre os quais falarei um pouco mais tarde – têm um efeito de amortecimento de vibração.

Além das ondas sonoras, existem muitas outras. Na física, as ondas são transmissões de energia – sejam som ou luz, ou mesmo ondas do mar. Se você ainda está considerando as propriedades do espaço externo, pode ter chegado a uma conclusão agora. As ondas de luz existem no vácuo, e por que não há ruído?

Veja, esses dois são tipos diferentes de ondas.
As ondas sonoras e as ondas do mar são mecânicas. Portanto, elas precisam de um meio para viajar. As ondas do oceano são causadas pela energia que altera a atmosfera, enquanto as ondas sonoras podem viajar por muitos meios, incluindo ar e água.

Por outro lado, as ondas de luz são eletromagnéticas que podem de fato viajar sem a ajuda da matéria . Além da luz, esse privilégio também pertence aos raios X e às ondas de rádio. Na verdade, temos enviado mensagens de rádio interestelar (ou IRMs) desde o início dos anos 60, esperando atrair extraterrestres.

Mas agora que sabemos por que o som não pode existir no vácuo, vamos discutir os meios que ele pode utilizar.

Que Meios De Comunicação As Ondas Sonoras Usam?

Existem quatro estados fundamentais da matéria: gás, líquido, sólido e plasma . As ondas sonoras podem viajar através de ambos, usando-os como meios de transmissão. Como o plasma realmente deve começar como gás para se tornar tela de plasma, é provável que eu considere apenas os três estados da matéria com os quais estou familiarizado.

Na escola, você pode ter ouvido falar sobre as condições da matéria com a ilustração da água. Em seu estado natural, é um líquido. Mas quando esfria, pode formar gelo sólido. Ou, se ferver, é lançado na atmosfera como um gás.

Bem, embora aproveite a oportunidade para descrever como as ondas sonoras viajam por cada uma delas, não pararei nos três estados de agregação da água. Quando estávamos falando sobre isolamento acústico, era provável que também cuidassem de outras substâncias, principalmente:

  • AR : Eu já disse isso e direi de novo – as lacunas de ar em torno de nossas portas e janelas são os pontos fracos através dos quais o ruído escapa para nossos quartos. Isso porque o ruído está sendo carregado com o ar que entra na sala.
  • MADEIRA : A maioria de nossas casas são feitas, pelo menos em parte, de madeira. Se você quiser um pequeno prelúdio, pode ler este artigo sobre as propriedades acústicas da madeira.
  • CONCRETO : Obviamente, outro elemento de nossas casas é concreto, por isso devemos mencioná-lo também.
  • VIDRO : O vidro está presente em nossas casas, em nossos automóveis e em todos os lugares ao nosso redor. Portanto, aprender como o som se comporta em torno do vidro será útil para futuros trabalhos de isolamento acústico.
  • METAIS . Os carros costumam ter peças de alumínio, ferro, aço e cobre, entre outros. Entre o isolamento acústico automotivo e, digamos, portas de aço, aprender exatamente o que esperar das ligas é crucial.

Com Que Rapidez O áudio Se Move?

Todos os materiais que listei acima interagem com o áudio de maneiras diferentes. Com base na densidade das moléculas e nas condições ecológicas , as ondas sonoras podem ser transmitidas mais rápido ou mais devagar.

Normalmente, eles se movem mais rápido através da matéria sólida. A causa disso é que as moléculas que constituem o som estão mais próximas . Então, eles estão colidindo em uma velocidade mais rápida, permitindo que transmitam vibrações com mais rapidez .

Agora, as condições ambientais que podem influenciar a velocidade do som também são bastante simples de compreender. Basicamente, tudo se resume às temperaturas, já que o ruído tende a viajar mais rápido em temperaturas mais altas . A altitude também é uma variável, mas como quanto mais você cresce, mais frio fica. Assim, o som viaja mais lentamente em grandes altitudes.

Além disso, outras condições ambientais, como pressão e umidade do ar, parecem não ter nenhum papel na velocidade do som.

A Velocidade Do Som Em Diferentes Meios

Vejamos alguns números específicos sobre a velocidade do som, como é transportado por diversos meios.

Gás

Como eu já disse, o principal fator que influencia a velocidade do som conforme ele viaja pela gasolina é a temperatura. Portanto, mesmo ao lidar com algo tão simples como o ar, a velocidade do som é igualmente variável.

A título de exemplo, se estivéssemos lidando com um bom
21 C , a velocidade do som seria de
767 milhas por hora . Isso é cerca de 343 metros por minuto a 20 graus Celsius. Mas quando a temperatura sobe para
40 C , ou 40 graus Celsius, a narrativa muda. Nesses estados, a taxa de ruídos está mais perto de
795 milhas por hora (355 metros por segundo).

Como as moléculas de ar estão tão distantes umas das outras, as ondas sonoras não podem vibrá-las em velocidades mais consideráveis. Por outro lado, o som viajando através da matéria sólida ou líquida é muito mais rápido, pois as moléculas são mais densamente compactadas.

Líquido

Portanto, como os líquidos são geralmente mais espessos que o gás, não é de se admirar que a água possa transportar sons mais rápido que o ar. É também por isso que os ruídos são realmente mais altos embaixo d’água – embora os percebamos como silenciados.

Além disso, a temperatura afeta a velocidade do som, mesmo na água. Em 21 C, o som viaja a 3.319 milhas por hora (1.484 metros por minuto) debaixo d’água. Portanto, quanto mais fundo você vai, mais frio fica, desacelerando as ondas sonoras.

No entanto, a velocidade do som no líquido é bastante imprevisível. Afinal, os casados têm que levar em conta cada um os pequenos ajustes e mudanças na água que acontecem ao longo do dia e ao longo das estações. E, claro, seus próprios movimentos naturais se estivéssemos falando sobre a água do mar ou do oceano.

Mas falar sobre a velocidade do som enquanto ele se move pela água não vai nos ajudar em nada à prova de som. Agora, vamos passar à peça final do quebra-cabeça: como o som se comporta ao passar pela matéria sólida .

Forte

Como você sabe, quando o som viaja por uma coisa sólida, obtemos exatamente o que é chamado de ruído de impacto. Isso é o que faz sua casa tremer quando um ônibus faz a curva em direção a ela. Essencialmente, as ondas sonoras que se originam no motor do ônibus viajam através dos pneus para o asfalto abaixo. Em seguida, eles prosseguem em direção à sua residência, onde as vibrações passam através do tijolo, da madeira e do concreto até você pessoalmente.

Existem algumas características importantes sobre o meio em si que influenciam a velocidade do som. A densidade e compressibilidade do meio, bem como a rigidez, todas desempenham um papel nesta equação.

Em um exemplo específico, o ferro é um condutor de som melhor do que a madeira, pois
a velocidade do som viajando através do ferro é 11.453 milhas por hora (5.120 metros por minuto). O alumínio é um condutor muito maior, com velocidades que quantificam mais de 14 mil milhas por hora , e mesmo o cobre está na faixa anterior de 10 mil. Mesmo o vidro é igualmente favorável.

No entanto, a madeira ainda permite que o som viaje mais rápido do que o ar. Afinal, as ondas sonoras se movem através da madeira a 8.860 mph (3.960 metros por segundo). Portanto, tenha isso em mente da próxima vez que eu recomendo que os canais resilientes separem as calhas dos pinos de madeira dentro das paredes.

Por outro lado, existem também alguns sólidos que são decididamente maus condutores (o que é, afinal, o que queremos se fosse à prova de som). Devido à densidade e massa da borracha, é um excelente material antivibratório . A velocidade do som que passa por ele cai para cerca de 134 mph (60 metros por segundo). Isso é menos da metade da velocidade do som passando pela atmosfera!

Então, da próxima vez que você se perguntar por que eu recomendo produtos de borracha com tanta frequência – é por isso!