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Por que os sons ficam mais suaves?

Transcrição de vídeo

se você está num show e aqui estão os alto falantes a pergunta é porque o som que chega para você que está mais perto do alto falante é mais intenso do que para quem está aqui mais distante parece uma pergunta um pouquinho estúpida mas ela não é nós vamos entender a razão disso acontecer para entender vamos analisar um pouquinho que acontece aqui temos o alto falante naturalmente o alto-falante está emanando ondas de som mas vamos imaginar um único pulso sonoro e limite o único pulso e vamos olhar para esse pulso depois essa ideia pode ser estendida para pulsos consecutivos ao mandar um pulso temos aqui um círculo que representa a onda sequência inicial da compressão que esse pulso faz sobre o ar se olhar para essa mesma onda um pouquinho mais tarde nós vamos ver um outro círculo aqui não vamos enxergar é lógico mas podemos apresentar aqui e ele vai se afastando do alto falante que é o que faz com que ele chegue aos ouvidos das pessoas mais distantes então aquele pulso que estava representado o primeiro círculo vai se deslocando daí algum tempo ele vai estar aqui onde estou marcando este será o segundo círculo e vai se continuar se deslocando vai haver casa estar cada vez mais distante do alto falante e assim sucessivamente então estes círculos são fotografias momentâneas do nosso pulso de som tempo após tempo são as frentes de onda causadas por ele e o que acontece aqui é o seguinte temos uma pessoa por exemplo aqui e outra pessoa por exemplo aqui lembre se de que a intensidade é a potência dividida pela área quando o alto falante da um pulso de som aqui nós temos uma certa potência nas proximidades aqui desta frente de onda dividida pela área muito pequena da uma intensidade maior agora quando à frente de onde está aqui e veja que existe e uma área muito maior então intensidade dividida pela área já vai ser um resultado menor do que quando tínhamos aqui assim acontece nesta próxima instância e finalmente aqui onde se localiza a esta outra pessoa a área ocupada pela frente de onda aqui é muito maior do que a área ocupada pela frente de onda aqui como a área muito maior se a área muito maior a intensidade é muito menor por isso que para a pessoa que está mais distante do alto-falante o som chega a ela como intensidade menor nós costumamos dizer que o som está mais baixo ela ouve mais baixo o que intensidade nos mostra então é quanto concentrado o som está numa certa área aqui na área que vai atingir ouvido da pessoa o som está mais concentrado do que aqui pra pessoa que está mais distante portanto a intensidade é menor intensidade indica isso quão concentrado está o som e quão menor vai ser a intensidade do som para essa pessoa mais distante vamos supor para um exemplo que a primeira pessoa está situada a uma certa distância de do centro aqui do alto falante vamos supor que a segunda pessoa está a uma distância que é o dobro disso 2d esta pessoa mais próxima do alto-falante experimenta uma um som de intensidade digamos e qual vai ser a intensidade experimentada por esta pessoa claro estamos falando o que esta pessoa vai experimentar em termos de intensidade em relação ao valor e da intensidade experimentada pela primeira pessoa primeiro vamos nos lembrar de que o alto falante emitiu os o pulso de som em três dimensões então cada circunferência que você vê aqui na verdade representa casca esférica uma esfera que vai aumentando de raio conforme ela vai se afastando do centro que manu o som ou seja do outro falante a ideia é temos aqui uma esfera 3d para trabalhar agora então precisaremos da área da esfera lembre se de que a área da esfera é 4 pe r quadrado de maneira que voltando aqui ao cálculo da intensidade a intensidade aqui vai ser a potência dividida pela área da esfera que está um certo a uma certa distância do centro um raio r então o que vai acontecer aqui é que se essa pessoa está a uma distância de do falante esse é o raio da esfera que determina à frente de onda que chegou ouvido dele ao publicar este valor no cálculo da área ohio aparece e levado ao quadrado então o 2 elevada ao quadrado da quatro ou seja a intensidade que esta pessoa experimenta vai ser a intensidade experimentado pela pessoa mais próxima dividida por quatro veja eu dupliquei ohio então o quadruple key à área da esfera determinada pela frente de onda que chega a pessoa que está o dobro de distância do alto falante e se houvesse alguém a alguma distância 3d o triplo da distância da primeira pessoa em relação ao falante qual seria intensidade 3 ao quadrado resulta em 9 então seria a intensidade e dividida por 91 nono da intensidade quanto mais longe do alto falante menor intensidade e observe que isso varia de acordo com o quadrado do raio da esfera resumindo podemos verificar que a intensidade do som é proporcional a 1 sobre o rayo ao quadrado assim como em muitas outras coisas da física são proporcionais a 1 sobre o rayo quadrado isto que estamos fazendo aqui procura justificar porque a pessoa mais distante da fonte de som houve com menor intensidade mas é uma certa aproximação vamos tentar olhar um pouquinho mais precisamente o que acontece na realidade vamos supor que nós temos aqui um certo o alto-falante virado para o lado direito aqui ele emite sons pra frente dele então ele não vai efetivamente as frentes de onda não vão compor uma esfera completa mais um com por uma fração da esfera de qualquer modo a área dessas frações da esfera envolveram quatro pierre quadrado talvez divididos por três ou seja um terço da esfera ou por oito enfim não importa o que importa é que o r quadrado vai fazer parte do cálculo da área dessa região definida pela frente de onda e à intensidade por ser a potência dividida pela área vai ser a potência dividida por algo que envolve o raio quadrado de qualquer forma então aponta a intensidade vai ser proporcional a 1 sobre o rayo ao quadrado vamos voltar aqui aqui temos então uma razão pela qual quem fica mais longe do alto falante ouvir o som com menor intensidade mas existe outra razão para isso vamos nos lembrar de que o ar é composto por várias moléculas várias partículas que vibram naturalmente e os on o som produzido também pela vibração coordenada dessas partículas entretanto conforme o som a onda sonora vai se afastando do centro de onde ela foi emitida ela vai transmitindo menos energia para estas partículas porque uma parte da energia sonora vai se transformando em energia térmica entre aspas houve perda de energia sonora então naturalmente o som vai chegar com intensidade menor para quem está mais longe do alto falante essa entre aspas perda de energia ou seja a transformação de energia sonora em energia térmica é chamada de atenuação atenuação deve-se à parcela de energia perdida pela onda para o meio resumindo então há duas razões pelas quais o som chega menos intenso para quem está mais longe da fonte do som uma delas é porque a mesma potência distribuída para uma área maior e a outra é pela atuação que é a perda de energia da onda para o meio onde ela está se propagando até o próximo vídeo