A baleia azul, o maior animal vivo, emite um som muito mais alto que o ruído de um foguete lançado. Tal volume uma pessoa não pode suportar. Existe até uma arma de ruído. Seu volume é apenas um pouco mais alto que a voz da baleia.
O que determina o volume do som? Por que sons intensos e baixos podem machucar e até mesmo ser mortais, enquanto sons altos não podem? Por que os sons baixos são ouvidos a uma distância maior do que os altos? O artigo responderá a essas perguntas.
O que determina o volume do som
Este valor depende da frequência e comprimento de onda do som, da pressão acústica e da energia do fluxo de som. Mas antes de mais nada.
O que determina o volume do som? A física sabe há muito tempo que o volume é determinado pelas características da onda. Quanto mais rápido a fonte de som vibrar, mais altoa frequência da onda e menor o seu comprimento. Chamamos os sons de alta frequência de silenciosos, os percebemos como sutis. Podemos ouvir apenas a uma curta distância devido ao pequeno comprimento de onda. Sons de baixa frequência são considerados ásperos, percebidos como altos e podem ser ouvidos de longe.
Pressão acústica e fluxo sonoro
O que determina o volume do som? Além das características da onda, da pressão acústica. Esta pressão é maior que a pressão atmosférica, ela gera um corpo vibratório. Se a fonte de som se mover com grande amplitude, baixa frequência, a pressão aumenta muito.
A pressão cria a energia do fluxo de som. Este valor é medido em W/m2 e mostra a quantidade de energia cinética que passa pela superfície em 1 segundo. Quanto maior a pressão, mais intenso o fluxo.
Volume e energia do som
Para a questão de que depende a intensidade do som, a física dá a resposta: do fluxo de energia sonora. Suponha que a energia tenha aumentado 10 vezes - o volume aumentará em um bel (1 b). Bel é uma unidade de volume, porém, por conveniência e precisão das medidas, optou-se pelo uso de decibéis (1 dB=0,1 b).
Denote a energia sonora inicial como E0. Se aumentar 10 vezes e for igual a 10 E0, então o volume aumentará em 10 dB, se 100 vezes - em 20 dB, etc. As flutuações na energia sonora que o ouvido humano pode perceber têm limites. Seu alcance é mudança em 10trilhões de vezes, mudança de volume - 130 dB. Nível mínimo de energia sonora E0=10-12 W/m2. Nem todos podem ouvir um som tão fraco, mas apenas uma pessoa com uma audição muito desenvolvida. É com o valor de E0 que todos os sons são comparados para caracterizá-los como quietos ou altos.
Para maior clareza, vamos dar exemplos dos sons mais comuns, comparar seu volume e a energia do fluxo de som. Entende-se que os sons são percebidos por uma pessoa a uma distância de vários metros.
| Tipo de som | Volume do som (db) | Energia sonora (W/m2) |
| folha farfalhar | 10 | 10-11 |
| relógio tiquetaqueando | 20 | 10-10 |
| conversa calma | 40 | 10-8 |
| falar alto | 70 | 10-5 |
| rua barulhenta | 90 | 10-3 |
| trem do metrô | 100 | 10-2 |
Sons inaudíveis e limiar de dor
O que determina o volume do som? Além de tudo o que já foi considerado, desde o limiar da audição. O som pode ser arbitrariamente alto (para outros seres vivos ou dispositivos especiais), mas se sua frequência for inferior a 16-20 Hz (infrassom) e superior a 16-20 kHz (ultra-som), não o perceberemos.
Embora não ouçamos infra-som e ultra-som,eles afetam uma pessoa de maneiras diferentes. Infrassom com uma intensidade de 75 dB é prejudicial à saúde, 120 dB é o limiar de dor de uma pessoa e um som de 180 dB leva à morte. Este efeito é explicado pelo fato de que baixas frequências de infrassom aumentam muito a pressão. O ultrassom não é perigoso, é amplamente utilizado na medicina, diversas indústrias, construção.
