As ondas mecânicas diferem das eletromagnéticas pelo princípio de dispersão de energia. Ondas mecânicas precisam de um meio físico para se propagar, ondas eletromagnéticas se propagam em semelhança à radiação, não precisando do meio físico. Porém, o comportamento de ambas é semelhante.
Uma onda mecânica pode ser projetada de duas formas: longitudinal e transversalmente. Um exemplo de onda longitudinal (ou de compressão) são aquelas que se propagam através de uma mola que se comprime e expande. Um exemplo de onda transversal é o movimento provocado através de uma bandeira flamulando.
Onda Sonora
Didaticamente onda sonora é uma onda transversal plana descrita pela função seno, conforme a figura a seguir. Esta condição facilita o primeiro entendimento do som.
A onda ao lado possui algumas características. (a) Lê-se nas coordenadas verticais, ou ordenadas, os valores de volume sonoro; (b) nas abscissas ou eixo horizontal, estão expressos os valores de freqüência sonora.
Este desenho representa apenas um ciclo da onda, ou seja, houve apenas uma compressão e uma descompressão do ar. A primeira parte do ciclo representa a compressão que ocorre até o limite máximo, exatamente a ¼ de onda. Em seguida a compressão decresce até zero e inicia-se a descompressão do ar, também até um limite máximo, exatamente a ¾ de onda, para o exemplo acima. Esta é uma representação típica para um tom puro, por exemplo, apitos de uma nota só. A fala e outros sons rotineiros podem ter uma representação gráfica mais complexa.
A medida mais comumente utilizada para ciclos de onda é o Hertz, cujo símbolo é Hz. Ele mede a quantidade de oscilações por segundo.
Se o volume do som for mantido o mesmo, quanto maior a freqüência sonora menos energia a onda terá, mais aguda será a sensação sonora e mais acusticamente direcionada será a onda.
Se a freqüência for mantida a mesma, quanto maior o volume do som mais energia ele terá e maior estímulo causará ao tímpano auditivo.
Existem outras representações matemáticas para o estudo das ondas que podem ser aplicadas a onda sonora. Uma bastante útil é a representação por fasor, conforme ao lado.
A Onda Esférica
A onda sonora plana, como vista até agora, é teórica e este fenômeno só se apresenta em tubulações com grandes extensões de comprimento. A propagação real do som se assemelha ao desenho de uma esfera em torno da fonte.
Ao falar uma pessoa propaga som para frente, para trás, para cima, para baixo... Em todas as direções. O som da voz da pessoa se propaga inclusiva através dela.
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