A frequência do som tem características que também são características de vários outros fenômenos que se propagam por meio de uma onda. Isso é verdade, por exemplo, para luz ou raios-X. A frequência do som é uma certa quantidade física, caracterizada por um número constante de repetições. É determinado pela razão entre o número de ondas e o período de tempo durante o qual elas ocorrem. Por exemplo, a frequência de um som determina o tom que ouvimos. Ou não ouvimos se as vibrações estão além do limite de nossas capacidades auditivas - infra ou ultra-som. Se estamos falando de radiação de luz, dependendo de sua frequência e comprimento de onda, vemos diferentes cores do espectro: do vermelho ao azul.
Frequência do som e efeito Doppler
Um fenômeno interessante associado à quantidade em consideração é chamado de efeito Doppler (em homenagem ao descobridor). Também pode ser observado usando ondas de luz como exemplo, mas a velocidade de propagação da luz é muito alta (cerca de 300 mil quilômetros por segundo), o que torna muito difícil observá-lo em condições cotidianas. E a velocidade de propagação das ondas sonoras é visivelmente menor. Então, o que é o efeito Doppler? Imagine que você está na beira de uma estrada principal eum carro com uma sirene funcionando está se aproximando de longe. Quando ele ainda estiver longe, o rugido da sirene parecerá surdo para você. Isso significa que a frequência do som é baixa. Mas à medida que se aproxima, cresce cada vez mais.
Você poderá ouvir um tom cada vez mais alto, que atingirá o pico quando o carro passar por você. Quando o objeto passa por você e começa a se afastar novamente, o comprimento de onda do som diminui novamente (literalmente, suaviza, se estiver representado em um gráfico). Isso acontece porque o som da sirene é primeiro de alguma forma “capturado” pela máquina, que encurta a distância entre os vales (cristas) da onda e torna o tom mais alto, e então, ao contrário, “foge”, como resultado da onda, por assim dizer, “suaviza”. Na verdade, isso é chamado de efeito Doppler.
Valor do efeito
No entanto, não se deve supor que o efeito Doppler seja algum fato seco do mundo da eletrodinâmica. É esse conhecimento que é amplamente utilizado nos radares de som modernos, que se baseiam na medição de frequências de ondas. E da mesma forma, os policiais de trânsito determinam a velocidade dos veículos e outros serviços relevantes determinam a velocidade das aeronaves, fluxos de rios, etc. Os alarmes contra roubo que respondem a movimentos na sala também funcionam com esse princípio.
Descoberta de Edwin Hubble
Mas talvez a descoberta mais significativa relacionada a esse efeito seja a lei de Hubble. Em 1929, o astrônomo americano Edwin Hubble enviou seutelescópio para o céu estrelado. Ao observar galáxias distantes, ele descobriu uma coisa interessante. Muitas dessas galáxias estavam envoltas em algum halo de névoa vermelha. Assim como o som de um objeto que se afasta é ouvido por nós em um tom mais alto, a cor de um corpo que se afasta parece avermelhada ao olho humano. Isso significava literalmente que as galáxias estavam voando para longe de nós. Curiosamente, quanto mais distante uma galáxia está, mais rápido ela está se afastando. Essa observação contribuiu muito para a ideia mais popular entre os astrofísicos modernos sobre o Universo em expansão e o Big Bang como seu início.
