30 de agosto, 2015 às 18:33 | Postado em Acústica, Ondas mecânicas Se a densidade do ar quente é menor do que a do ar frio, por que o som se propaga com maior velocidade no ar quente? A estranheza manifesta na pergunta possivelmente
decorre de um pressuposto equivocado, recorrentemente veiculado em livros e materiais de ensino médio, de que a rapidez de propagação das ondas sonoras é decidida pela densidade do meio. O pressuposto equivocado é o de que quanto maior a densidade, maior será o valor da velocidade do som. De fato já tratamos deste equívoco em outras postagens e conforme exposto na postagem Velocidade da luz e do som a rapidez (velocidade) do som – v – depende de duas propriedades MECÂNICAS do meio: a densidade de massa do meio – d – e o módulo de elasticidade volumétrica do meio – K – conforme abaixo. Portanto quando a densidade do meio aumentar, caso o módulo de elasticidade volumétrica se mantenha inalterado, a rapidez de propagação do som diminuirá. O coeficiente K para um gás depende da pressão (p) no gás e da razão
entre as capacidades térmicas molares a pressão e a volume constante (γ). Ou seja, para um gás vale que Para o ar γ = 1,4. Se considerarmos ar na mesma pressão p, então quanto mais denso é o ar, tanto menor é a rapidez do som. Ora, o ar frio é mais denso do que o ar quente
(mantida a pressão constante) e portanto o som se propaga mais rapidamente no ar quente do que no ar frio. Mais sobre a rapidez de propagação de ondas sonoras: Dúvida sobre o salto do Felix Baumgartner Ondas sonoras aceleram ao passar de um meio para outro? Qual é a influência da gravidade na propagação de ondas sonoras? Efeito Doppler em ondas
sonoras: por que não posso calcular usando a velocidade relativa fonte-receptor? “Docendo discimus.” (Sêneca) Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 5094. Número de visualizações: 25.191 A vibração ou ruído que passa por algum meio é conhecido como som . Ele viaja movendo a energia de uma molécula para outra e pode ser ouvido rapidamente ao entrar no ouvido de uma pessoa. Por exemplo, quando um objeto vibra, ele passa energia para as partículas ao redor, fazendo-as vibrar também. Como não há partículas para servir de meio, o som não pode se mover no vácuo. O som pode fluir apenas através de um meio como água, ar ou sólido. Falaremos sobre ondas sonoras e a velocidade da fórmula do som neste artigo. Vamos começar! O que é uma onda sonora?O som é uma onda que viaja como ondas longitudinais através do ar e líquido, mas como ondas longitudinais e transversais através do sólido. A intensidade com que uma onda sonora se propaga é determinada pelas propriedades do meio em que ela viaja. Sua velocidade é independente das características da onda ou da força que a produz. Sua distribuição em um meio pode ser usada para investigar algumas das propriedades do meio. A velocidade do som é definida como a distância percorrida por unidade de tempo por uma onda sonora que se propaga através de um meio elástico. A velocidade do som em um determinado meio é determinada por sua densidade e elasticidade. De acordo com a mecânica, quanto maior a velocidade do som, maior a elasticidade e menor a massa. Portanto, a velocidade do som é máxima em sólidos e mínima em sólidos. Velocidade do somAs ondas sonoras viajam através de um meio, contraindo e expandindo as partes do meio à medida que viajam. A velocidade do som é definida como a distância percorrida por qualquer som por unidade de tempo. Vamos agora aprender como calcular a velocidade do som em diferentes meios na seção seguinte. A propagação dinâmica das ondas sonoras é conhecida como velocidade do som. Isso é determinado pelas propriedades do meio em que ocorre a transmissão. O termo “ velocidade do som ” refere-se à velocidade das ondas sonoras em um meio elástico. Portanto, a velocidade do som define a rapidez com que ele pode se propagar em algum meio. A velocidade depende do meio. A velocidade do som é medida da seguinte forma:  Desde então, a fórmula geral para calcular a velocidade é: Velocidade = Distância / Tempo Além disso, sabe-se que em qualquer ponto da onda percorre uma distância λ no tempo T. Portanto, a velocidade é: v = λ / T = λf (uma vez que a frequência f = 1 / T) Fatores que afetam a velocidade do somA velocidade do som é afetada por dois fatores:
Velocidade do som no arA velocidade do som é um parâmetro importante em muitos campos da física. A distância percorrida por unidade de tempo por uma onda sonora que se propaga através de um meio é chamada de velocidade do som. A 20 ° C, a velocidade do som no ar é 343,2 m / s , o que corresponde a 1.236 km / h . Nesse ritmo, o som percorrerá uma milha em cerca de cinco segundos. O som viaja 4 vezes mais rápido na água (1.482 metros por segundo) e cerca de 13 vezes mais rápido através do aço (4.512 metros por segundo). Velocidade do som em diferentes mídiasA velocidade do som depende das propriedades do meio pelo qual ele viaja. A velocidade do som diminui quando passamos do estado sólido para o gasoso. Em qualquer meio, conforme aumentamos a temperatura, a velocidade do som aumenta. As ondas sonoras são ondas mecânicas que só podem passar pela matéria. O meio é a matéria pela qual as ondas passam. A tabela abaixo mostra a velocidade do som em várias mídias. Em geral, as ondas sonoras voam mais rápido através dos sólidos, depois dos líquidos e, finalmente, dos gases. Nos gases, a velocidade do som é igual à raiz quadrada da temperatura absoluta (medida em Kelvin), mas não é afetada pela frequência da onda sonora, tensão ou densidade do meio. No entanto, nenhum dos gases que encontramos na vida cotidiana são gases ideais e, como resultado, suas propriedades variam ligeiramente.
Problemas de amostraProblema 1: Um eco é ouvido após 4 s. Qual é a distância da superfície refletora da fonte, dado que a velocidade do som é de 284 m / s? Solução:
Problema 2: Uma pessoa bateu palmas perto de um penhasco e ouviu o eco após 3 s. Qual é a distância da falésia da pessoa se a velocidade do som for de 348 m / s? Solução:
Problema 3: Explique como defeitos em um bloco de metal podem ser detectados usando ultrassom. Solução:
Problema 4: Uma onda sonora tem uma frequência de 4 kHz e comprimento de onda de 35 cm. Quanto tempo leva para viajar 2,5 km? Solução:
Problema 5: Um corpo está vibrando 48.000 vezes em um minuto. Se a velocidade do som no ar for 360 m / s, encontre: (a) Frequência de vibração em hertz, (b) Comprimento de onda da onda produzida. Solução:
Quanto mais denso maior a velocidade do som?Se em meios mais densos o som se propaga mais rapidamente do que em meios menos densos – por exemplo no alumínio a cerca de 5 km/s e na água a 1,5 km/s – tal não se deve a que a água é menos densa do que o alumínio mas ao fato de que a água tem menor módulo de elasticidade volumétrica (é mais compressível) do que o ...
Onde o som se propaga mais rápido?Nos sólidos, o som se propaga de maneira mais veloz do que nos líquidos. Para se ter uma ideia, a velocidade do som no ferro é de aproximadamente 5130 m/s.
Quanto menos denso maior a velocidade do som?O som em si precisa de um meio para se propagar e, nesse caso, vale qualquer ambiente, como o ar, a água, no vácuo. Quanto mais próximas e em maiores quantidades as moléculas são, mais rápido o som se propaga no ar. Em outras palavras, quanto mais denso, maior a velocidade de propagação do som.
Como o som se propaga no ar?Como o som se propaga? O som é produzido por vibrações transmitidas para o ar. Essas vibrações geram regiões de compressão e rarefação dos gases atmosféricos que se intercalam periodicamente, de acordo com a frequência da fonte que produz as vibrações.
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Quanto mais denso o meio mais rápida é a propagação do som portanto o som se propaga mais rapidamente na água do que no ar?
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