Edson Lu?s Nunes, Jos? Higino Dias Filho, Jos? ?ngelo de Faria
| Modalidade / Nível de Ensino | Componente Curricular | Tema |
|---|---|---|
| Ensino M?dio | F?sica | Som, imagem e informa??o |
| Ensino M?dio | F?sica | Universo, terra e vida |
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Ondas sonoras.
Propaga??o de ondas mec?nicas.
Frequ?ncia e comprimento de ondas.
Iniciaremos esta atividade discutindo o que s?o as ondas sonoras. O professor pode apresentar o que ? uma onda de forma simples, usando o recurso: "Ondas Sonoras" do banco de objetos do MEC proposto a seguir.
Esta atividade pode ser iniciada dividindo a turma em grupos. Os grupos devem seguir as etapas propostas no recurso, afim de extrairem informa??es b?sicas existentes nos itens 1, 2 e 3 , do roteiro ondas sonoras.
Ap?s passar pelos ?tens do objeto educacional, deve estar claro para os alunos os seguintes conceitos:
a) O que ? o som?
Resposta esperada: O Som ? uma onda mec?nica, logo necessita de um meio material para se propagar.
Figura 1 . Onda mec?nica , imagem de : http://www.mundoeducacao.com.br/upload/conteudo/fig5.jpg .
b ) Como se propaga uma onda sonora?
Resposta esperada: -Uma onda sonora ? ? um exemplo t?pico de onda mec?nica tridimensional. O som ? obtido pela vibra??o de um material que ao vibrar, produz inicialmente uma compress?o do ar na regi?o pr?xima, logo seguida de uma rarefa??o. Consequentemente as mol?culas de ar come?am a vibrar longitudinalmente, transmitindo a perturba??o para as mol?culas vizinhas e assim sucessivamente transmitindo a onda por toda a sua vizinhan?a.
Figura 2. Ondas longitudinais e transversais, imagem de: http://omundodelavoisierenewton.files.wordpress.com/2009/10/6ondas2.jpg
c) O que caracteriza fisicamente um som?
Resposta esperada: Um som tem caracter?sticas f?sicas ? freq??ncia, comprimento de onda e velocidade de propaga??o.
Freq??ncia (?) ? n?mero de vezes que as ondas s?o emitidas por unidade de tempo. ? medida em Hertz (Hz) no Sistema Internacional de unidades. Comprimento de onda (?) ? dist?ncia entre dois pontos de oscila??o m?nima (ou dois pontos de oscila??o m?xima) consecutivos de uma onda. Velocidade de propaga??o (v) ? a velocidade de propaga??o do som varia de acordo com o meio em que se propaga, j? que ? uma onda mec?nica; no ar, seu valor ?, aproximadamente, 340 m/s enquanto que, por exemplo, na ?gua ? 1450 m/s.
d) Qual a faixa de frequ?ncia que o ser humano escuta?
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Figura 3. Som aud?vel, frequ?ncia e intensidade, imagem obtida de : http://1.bp.blogspot.com/_meYRPtd12wM/S-s3BAgjc3I/AAAAAAAAALE/_NoJT8ysTUI/s1600/som_diagram_DowChemical.gif
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e) Qual a diferen?a entre altura, intensidade e timbre de um som?
Resposta esperada:
Altura ? ? a qualidade do som que permite dizer se ele ? mais agudo ou mais grave que outro. Quanto maior a freq??ncia, maior a altura, ou seja, mais agudo ? o som.
Intensidade ? ? a qualidade que permite julg?-lo mais forte ou mais fraco que outro.
Timbre ? ? a qualidade que permite ao ouvido diferenciar sons de mesma altura e intensidade, emitidos por fontes diferentes. Por exemplo, uma mesma nota musical tocada por um viol?o ou por um piano produzem sensa??es diferentes. Isso ? devido ? forma da onda emitida pelo instrumento.
Ap?s passar por todas as etapas da atividade de Ondas Sonoras, fa?a uma avalia??o oral usando as quest?es do item "6. SUGEST?O PARA AVALIA??O DA APRENDIZAGEM" do recurso usado nesta etapa. Caso o professor perceba dificuldades em apresenterem as respostas a estas quest?es, pe?a que dicutam em grupo antes de argu?-los novamente. As discuss?es s?o sempre enriquecedoras.
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Figura 4 . Pagina principal do experimento de tubos sonoros obtida do endere?o: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/11109/open/file/src/index.html
O professor pode apresentar as figuras com o modelo que descreve os modos de vibra??o em tubos sonoros como no endere?o a seguir.
Modelo para tubo fechado pode ser encontrado no site : http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Acustica/tubos2.php
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Figura 6. Tubo sonoro fechado e os harm?nicos ?mpares poss?veis: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Acustica/figuras/tubo4.gif
Figura 7 . Flauta de p? , imagem obtida do endere?o: http://1.bp.blogspot.com/_iomchrgq0zw/R7DFSM2-32I/AAAAAAAAANw/rAo5DovjUO0/s200/180px-ChileanPanpipes-cutout.jpg
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Ap?s a discuss?o em grupo dos resultados das quest?es propostas anteriormente, o professor pede a turma que formem novamente se disponha em c?rculo. Cada grupo deve nomear um membro para apresentar o resultado das quest?es. O professor deve fazer as interven??es em forma de questionamento aos demais alunos participantes quando for necess?rio. Primeiro aos componentes do grupo e posteriormente aos demais.
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As defini??es b?sicas de ondas sonoras podem ser obtidas em:
http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/ondas-sonoras.htm
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Os ?rg?os tubulares de antigas catedrais s?o tubos sonoros , o v?deo a seguir mostra uma anima??o que apresenta os tubos sonoros: