Física · 2ª série · Acústica
Módulo 01 · Aula 1 · Som e propriedades do som
Física · 2ª série · Módulo 01 · Aula 1

Como o som chega até você?

No espaço, uma explosão não faz barulho. Na Terra, ouvimos um trovão a quilômetros. O que o som precisa para existir e viajar?

onda sonoravelocidade do somreflexão e eco
compressões e rarefações do ar propagam o som
Ilustração original de contexto.
Conhecimentos prévios

O que você já sabe?

O som é produzido por vibrações: a pele do tambor, as cordas vocais, o alto-falante.

O som se propaga no:

Em meios materiais, como o ar.

Converse em dupla

Coloque a mão na garganta e fale. O que você sente?

Contextualização

O que é o som

  • Som é uma onda mecânica longitudinal, formada por compressões e rarefações do meio.
  • Precisa de meio material: não se propaga no vácuo.
  • A faixa audível humana vai de cerca de 20 Hz a 20 000 Hz.
FaixaFrequência
infrassomabaixo de 20 Hz
audível20 Hz a 20 000 Hz
ultrassomacima de 20 000 Hz
Ideias centrais

Velocidade do som

  • Depende do meio: maior nos sólidos, depois nos líquidos e depois nos gases.
  • No ar a 20 °C: cerca de 340 m/s; na água: 1 500 m/s; no aço: 5 000 m/s.
  • Em geral, aumenta com a temperatura.
Meiov (m/s)
ar340
água1 500
aço5 000
Ideias centrais

Reflexão, reverberação e eco

  • Eco: o som refletido chega separado do original (intervalo de pelo menos 0,1 s).
  • Reverberação: o som refletido se mistura ao direto (intervalo menor).
  • Reforço: aumenta a intensidade (em auditórios bem projetados).

Acústica de salas

Cortinas e materiais porosos absorvem o som e reduzem a reverberação.

Ideias centrais

Ultrassom e infrassom

  • Ultrassom: ultrassonografia, limpeza de joias, sonar; usado por morcegos e golfinhos.
  • Infrassom: usado por elefantes e baleias, e produzido por terremotos.
  • Cada animal tem a sua faixa de audição.

Medicina

O ultrassom permite ver o feto sem radiação ionizante.

Fonte e evidência

Registro de duas medições

Uma pessoa bate palmas diante de um muro a 85 m e ouve o eco 0,5 s depois. Em outro dia, mais quente, com a mesma distância, o tempo medido foi de 0,49 s.
Registro fictício, elaborado para esta aula.
compressões e rarefações do ar propagam o som
Ilustração original de apoio.
1
Que velocidade o primeiro registro indica?
v = 2dt = 1700,5 = 340 m/s.
2
O que o segundo registro sugere?
O som foi um pouco mais rápido: a velocidade do som aumenta com a temperatura.
3
O que os dados NÃO permitem concluir?
A causa física exata da mudança, nem valores com mais precisão.
4
Por que o eco é ouvido separado da palma?
Porque 0,5 s é bem maior que 0,1 s.
Análise e comparação

Duas ideias sobre o espaço

Em filmes, explosões espaciais fazem estrondo. Qual afirmação é a correta?

Cinema

“A explosão faz estrondo porque o som sempre se propaga.”

Física

“No vácuo não há meio material: o som não se propaga e não se ouve estrondo.”

Para concluir com evidências

A Física explica por que o espaço é silencioso: o som precisa de um meio.

Prática independente

Atividade de aplicação

Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.

1. O som não se propaga:

  1. no ar
  2. na água
  3. no vácuo
  4. no aço

2. A faixa audível humana vai de cerca de:

  1. 2 a 200 Hz
  2. 20 a 20 000 Hz
  3. 200 a 2 000 Hz
  4. 20 000 a 200 000 Hz
Prática independente

Atividade de aplicação (continuação)

Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.

3. O som é mais rápido em:

  1. gases
  2. líquidos
  3. sólidos
  4. vácuo

4. O eco é percebido se o som refletido chega com atraso de pelo menos:

  1. 0,01 s
  2. 0,1 s
  3. 1 s
  4. 10 s
Correção comentada

Conferindo as respostas

1. Alternativa C

No vácuo não há meio material.

2. Alternativa B

De 20 Hz a 20 000 Hz.

3. Alternativa C

Nos sólidos, as partículas são mais próximas e rígidas.

4. Alternativa B

O ouvido humano separa dois sons com cerca de 0,1 s.

Síntese

Três ideias para levar

Natureza

O som é uma onda mecânica longitudinal e precisa de meio.

Velocidade

Maior em sólidos; cerca de 340 m/s no ar.

Reflexão

Eco (≥ 0,1 s) e reverberação.

Voltando à pergunta inicial: o som precisa de um meio material para se propagar; sem ele, não há estrondo.

Pergunta de revisão

Por que não há som no vácuo do espaço?

Pontos: 0/3
Exit ticket

Questões de saída

1. O som é uma onda:

2. A velocidade do som no ar é de cerca de:

3. O ultrassom tem frequência:

Questão de saída

O que ainda ficou difícil?

Escolha como você saiu desta aula (isso fica só no seu aparelho):

Para continuar

Referências e próximos passos

Refaça as questões sem olhar a correção e anote o que errou.

Referências

Aulas, exemplos e questões originais do EduMath, elaborados a partir das habilidades de Ciências da Natureza da BNCC (Ensino Médio).
Dica de estudo: faça um desenho da situação, anote os dados com as unidades e confira o resultado.

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