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terça-feira, 7 de fevereiro de 2012

"Ondas" Estacionárias

Existem grandezas físicas que assumem qualquer valor, enquanto outras só assumem múltiplos de um valor mínimo. A posição de uma pessoa em relação ao solo ao subir por uma rampa pode ter qualquer valor entre zero e o máximo, digamos, 200 cm. Mas, em uma escada a posição só pode ser zero, 20 cm, 40 cm, 60 cm, ... , 200 cm, admitindo uma escada com 10 degraus, todos com altura de 20 cm. O primeiro tipo ganha o nome de grandeza contínua e o segundo, grandeza discreta. O volume (intensidade) do som é uma grandeza contínua, pois pode ser ajustado para aumentar para qualquer valor abaixo do máximo. Mas, a velocidade do motor de um liquidificador com alguns botões só pode aumentar para valores determinados pelo fabricante.

As fontes de som podem ser cordas (ou membranas) que vibram completando 20 a 20 000 ciclos por segundo. Pianos, violinos, violões, harpas e berimbaus possuem cordas. Tambores e alto-falantes possuem membranas e a prega vocal vibra como uma membrana. Outro tipo de fonte sonora é o próprio ar que vibra no interior de um tubo, como em flautas e órgãos. Os sons mais agradáveis são produzidos quando se formam "ondas" estacionárias no instrumento musical. Elas são "ondas" entre aspas: não se propagam; permanecem fixas entre dois extremos. Essas vibrações passam para o ar, formando ondas sonoras de mesmo comprimento de onda, mas que se propagam.

Nas cordas e nos tubos formam-se apenas "ondas" estacionárias que "cabem" entre os seus extremos. O comprimento de onda é, nesses casos, uma grandeza discreta. Nem toda vibração se torna uma nota musical.

Abaixo estão dois vídeos com a formação das "ondas" estacionárias.


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