12
Novembro
2012
Aprendizagens Específicas:
Conteúdos a Lecionar:
As ondas sonoras podem ser estudadas no ecrã de um osciloscópio. O osciloscópio é um instrumento eletrónico de medida que cria num ecrã um gráfico bidimensional que representa determinada propriedade que é perturbada em função do tempo.
Para se estudar as ondas sonoras com o osciloscópio, é necessário usar um microfone e uma fonte sonora, por exemplo, um diapasão. O microfone detecta as vibrações do diapasão, convertendo-as em sinais eléctricos que envia ao osciloscópio.
Com o microfone ligado ao osciloscópio, quando se provoca uma vibração do diapasão, ou de outra fonte sonora, nas proximidades do microfone, no ecrã do osciloscópio obtem-se um gráfico do sinal eléctrico em função do tempo.
Com a maioria dos osciloscópios é possível estudar até duas ondas em simultâneo, o que permite comparar caraterísticas:
Em alguns osciloscópios é possível estudar um maior número de ondas em simultâneo, sendo que os sinais estudados podem representar outro tipo de ondas que não as sonoras:
Para o estudo das ondas, os osciloscópios permitem comparar as frequências produzidas pelas fontes sonoras, desde que se disponha de um microfone adequado. Por exemplo, se a frequência do diapasão for 512 Hz, irá observar-se um gráfico cujas hastes realizam 512 oscilações completas em cada segundo.
No caso de ondas sonoras, a representação gráfica obtida no osciloscópio por meio de um microfone designa-se de espetro sonoro da onda. Um diapasão a vibrar produz uma onda pura, isto é, emite uma onda sonora que tem uma frequência única. Esta frequência caracteriza um diapasão e é por isso que o diapasão se usa como auxiliar na afinação dos instrumentos musicais.
Os sons emitidos pelo clarinete, pelo violino ou outros instrumentos musicais não são puros. São sons complexos, isto é, as ondas sonoras que os instrumentos musicais produzem, têm duas ou mais frequências diferentes e sobrepostas.
Nos exemplos que se seguem, são apresentados vários espetros sonoros relativo a um conjunto diferenciado de diapasões. No primeiro exemplo, dois diapasões apresentam um espetro sonoro de igual amplitude:
No segundo exemplo, o mesmo diapasão é percutido com forças distintas, o que origina espetros de igual frequência, mas diferentes amplitudes:
No terceiro exemplo, dois diapasões apresentam um espetro sonoro com diferentes amplitudes:
Toma Nota:
No último exemplo são apresentados os espetros de dois sons que não foram obtidos a partir de diapasões. Enquanto o diapasão apresenta um som simples, o espetro que resulta de outros instrumentos musicais é, por regra, um som complexo, o que origina um espetro sonoro complexo. O ruído apresenta um espetro sonoro muito complexo e em geral, muito irregular:
O estudo do espetro sonoro é possível a partir de programas de computador que ainda permitem a modificação e a composição de sons na indústria da música.
Hoje em dia, os computadores, com os programas adequados, podem desempenhar as funções de um osciloscópio.
A animação que se segue é um exemplo de um simulador simplificado de osciloscópio:
Sou docente de Física e Química em Vila Real - Trás-os-Montes.
Licenciado em Ensino pela UTAD, leciono atualmente na ES Camilo Castelo Branco.
