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Vivenciando o Currículo de
           Física
Som: fontes, características
      físicas e usos.
Ronaldo Paim Pimenta
  PCNP- (Professor Coordenador do Núcleo
  Pedagógico) do componente curricular de Física da
  DERS VI Diretoria de ensino da região de São
  Vicente.
Formação:
  Licenciado em Matemática com habilitação em
  Física.
   Pós graduado em Educação para o ensino superior
Apresentação ot   física
• JUSTIFICATIVA DO TÍTULO: A escolha do tema justifica-se
  por oferecer diversos recursos, transposição didática e
  interdisciplinaridade com Arte, Biologia e Matemática e
  também por ser um assunto contemporâneo de interesse
  dos jovens, possibilitando ao professor a mediação entre o
  senso comum e conhecimento científico do conceito som.
• As situações de aprendizagem que contemplam ao título
  estão presentes no currículo de Física, no caderno da 2ª
  série do Ensino Médio, volume 3. (S.A.1) Isso é barulho ou
  música, (S.A.2) Entrevista musical, (S.A.3) Uma aula do
  barulho, (S.A.4) Fazendo um som, (S.A.5) Entrevista do
  barulho.
• As interdisciplinaridades estão presentes nas situações de
  aprendizagem (S.A.3) Matemática
  trigonometria, amplitude e período, (S.A.4) Arte na
  construção dos instrumentos e evolução na história, (S.A.5)
  Biologia sistema auditivo e seu funcionamento.
• OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Trabalhar a diferença entre “barulho” e música.
• Utilizar o conhecimento sobre instrumentos musicais
  para a introdução do conceito da Física ondulatória.
• Aprofundar as principais características das ondas e
  conceitos fundamentais como frequência, amplitude e
  intensidade que serão trabalhados a partir de
  exemplos sonoros.
• Reconhecer a relação entre fenômenos ondulatórios e
  sons produzidos por instrumentos musicais.
• Elencar os diferentes problemas relacionados à
  poluição sonora.
SA 1
ISSO É BARULHO OU
      MÚSICA

           CADERNO DE Física 2ª série EM Vol 3
http://audiocidades.utopia.org.br/biblioteca/bibliotec_
  sons_urbanos.html

ARES Programa
SA 2
UMA ENTREVISTA
   MÚSICAL

      CADERNO DE Física 2ª série EM Vol 3
OBJETIVO - caderno do professor
• Esta situação de aprendizagem tem como
  objetivo fazer com que os alunos entrem em
  contato com “o mundo da música” de modo mais
  formal, investigando o funcionamento de
  diferentes instrumentos musicais; aprendendo
  como se afina determinado instrumento; o que
  os diferencia; o que diferencia dois cantores etc.
  Os processos físicos essenciais subjacentes aos
  fenômenos sonoros levantados nas entrevistas
  darão suporte para a formalização conceitual
  baseada na Física ondulatória.
DESENVOLVIMENTO - caderno do professor
Comece retomando as ideias da aula
 anterior, principalmente a questão de como
 encontrar parâmetros objetivos para
 classificar um som ou ruído ou como som
 musical.
Como resultado do trabalho dos alunos você
 deverá ter uma diversidade de instrumentos.
 Agrupe-os em instrumento de
 corda, sopro, percussão e eletrônico.
Os Alunos devem elaborar uma apresentação
 do pesquisado. As respostas as questões.
SUGESTÕES

Já pré determine os grupos antes de pedir a
 pesquisa.
Após as apresentações questione-os a
 procurar semelhanças e diferenças entre as
 respostas e anote suas duvidas.
Faça com que eles se apresentem e discutam
 suas duvidas com a classe.
Questões
• 1. Quais as partes essenciais de seu instrumento
  musical? Como ele funciona? Qual a diferença
  entre uma nota tocada nele e a mesma nota
  tocada em outro instrumento? Como você as
  distingue?O que você utiliza para afiná-lo?
• 2. O que é a afinação de um instrumento
  musical?
• 3. O que é uma escala musical? Existe mais de
  uma?
• 4. Qual a diferença entre música e ruído?
• 1 A e B) O nome guitarra refere-se a uma série
  de instrumentos de corda dedilhadas, que
  possuem geralmente de 6 a 2 cordas tensionadas
  ao longo do instrumento e possuem um corpo
  com formato aproximado de um 8 (embora
  também existam em diversos outros formatos),
  além de um braço, sobre o qual as cordas
  passam, permitindo ao executante controlar
  a altura da nota produzida. Existem
  versões acústicas, que possuem caixa de
  ressonância e elétricas, mas utilizam captadores e
  amplificadores para aumentar a intensidade
  sonora do instrumento.
• 1 C) A diferença de um dó tocado numa guitarra,
  piano, trombone, baixo, violino, etc, é o que
  chamamos Timbre. Uma espécie de “assinatura
  musical”.
• 1 D) Para distinguir é só questão de
  treino/familiarização. Você reconhece uma
  pessoa só de ouvir a voz. É a mesma coisa na
  música.
• 1 E) Para afinar uma guitarra ou qualquer outro
  instrumento musical, você vai utilizar um
  diapasão: Este pode ser de soprar (de uma nota
  (Lá) a toda a escala), além dos eletrônicos e dos
  "idiofones" - a vibração de seu corpo é que
  produz o som, ex. os sinos.
2
    "Aquele cara alí é muito desafinado..."
    Da mesma maneira que um pessoa para cantar precisa
    ser afinada, os instrumentos idem. As notas musicais
    têm altura e frequência determinadas pela física, por
    isso para os instrumentos soarem bem aos nossos
    ouvidos, precisam ser/estar afinados.

    Ex. a corda mais grossa da guitarra é um Mí. Só que
    este mí pode estar "baixo" ou "alto", isto é, sua
    frequência pode estar errada e dessa maneira não
    haverá harmonia aos nossos ouvidos quando tocarmos
    essa corda. Então o músico deverá apertar ou afrouxar
    a corda conforme a necessidade.
3
Escala musical é uma forma criada para organizar os
sons. Sem ele não seria possível, ou seria MUITO
complicado, transcrever, escrever, fazer análises etc, na
música.
As escalas seguirão sempre essa ordem [ dó, ré, mí, fá,
sol, lá, sí, dó, ré... ] acrescentando notas alteradas ou
pulando algumas dependendo do tipo de escala, mas
sempre nessa sequência cíclica.
Sim, existem dezenas de escalas...
(maior, menor, menor harmônica, menor melódica,
cromática, tons inteiros, etc)
4
Uma boa definição poderia ser "música é a
arte de combinar os sons". Mas o que agrada
uns, não agrada outros. Uma música pode ser
feita apenas com ruídos.
A pergunta deveria ser: "qual a diferença
entre nota/melodia e ruído?"
Veja, tecnicamente o que diferencia uma nota
musical de um ruído é a falta, ou desordem,
de harmônicos neste.
• Funciona assim:
  Quando tocamos uma nota e deixamos ela
  reverberá, na verdade o que temos é uma
  sequência de outras notas, chamadas de
  harmônicos, que soaram uma após a outra(de
  forma ordenada) até o som ficar imperceptível e
  cessar.
  Já no ruído, o que temos é uma total
  desorganização e às vezes impossibilidade de
  reverberação. Como se fossem "fragmentos" de
  uma nota.
• reverberação
  re.ver.be.ra.ção
  sf (lat reverberatione) 1 Ato ou efeito de reverberar;
  revérbero. 2 Radiotécn Prolongamento de um som por efeito do
  eco nas paredes de um recinto fechado.
• revérbero
  re.vér.be.ro
  sm (der regressiva de reverberar) 1 Ato ou efeito de reverberar;
  reflexo de luz. 2 Calor refletido de uma fornalha ou de um incêndio;
  rescaldo. 3 Quím Parte do forno que reflete o calor irradiante que
  emana do foco para a matéria que vai ser aquecida. 4 Lâmina ou
  espelho que torna a luz mais intensa, concentrando-
  a. 5 poét Brilho, chama, resplendor. 6 Lampião de rua. 7 O faiscar
  das pedras preciosas.
•
Apresentação ot   física
Explore a imagem da Figura 1, trabalhe
a leitura dos elementos presentes na imagem,
chame a atenção para a área de compressão e
rarefação e questione-os se podem explicar a
formação destas áreas. Peça a eles que digam
como imaginam que o som “viaja” desde sua
fonte até nossos ouvidos.
A formalização dos conceitos que caracterizam as
ondas pode começar aqui.
Inicie retomando os diferentes sons produzidos
pelos instrumentos identificados pelos alunos. O
 som de um violão difere muito do som de uma
flauta. Então, sons diferentes são ondas
diferentes.
Agora, pergunte: O que devem ser ondas
diferentes? Quais serão seus elementos? O que as
distingue? Desta forma, pode-se então
caracterizar uma onda sonora.
Apresentação ot   física
• Para auxiliar a leitura e a análise da figura, respondas em seu caderno às
  questões a seguir:
• 1. O que representam os pontos azuis mais espaçados? E os menos
  espaçados?
• 2. Observe o gráfico em vermelho. Qual é a grandeza que está sendo
  representada no eixo vertical?
• E no eixo horizontal?
• 3. Como está relacionada a figura dos pontinhos azuis ao gráfico de
  pressão x espaço?
• 4. O que significa o termo “comprimento de onda” indicado no gráfico?
• 5. A partir do gráfico pressão x espaço, é possível determinar a frequência
  de vibração da fonte
• sonora?
• 6. A partir do gráfico pressão x espaço, é possível determinar a amplitude
  da onda?
• 7. A partir do gráfico pressão x espaço, é possível determinar a velocidade
  de propagação do
• som?
• Note que as três primeiras questões estão
diretamente relacionadas com a formação de
competências em leitura e na compreensão de
  gráficos.
• Na questão 1, faça-os perceber que os
espaçamentos dos pontinhos representam
regiões nas quais o ar se encontra ora mais
rarefeito, ora mais comprimido.
Algo rarefeito significa pouco denso, que se rarefaz, provém do latim rarefactu.
   Geralmente o termo é utilizado para demonstrar que algo é
   tênue, passageiro, transparente. Uma atmosferararefeita significa uma atmosfera
   tênue com baixa pressão atmosférica e com pouca concentração e variedade de
   gases
Ar comprimido é o ar estocado em galões, cilindros ou botijões através de
   processos mecânicos para compressão e armazenamento de ar gerados por
   um compressor de ar, para outrora ter sua aplicação efetuada. Pode-se ter
   diversas formas de aquisição e aplicação.

ténue
   (latim tenuis, -e) adj. 2 g.
    1. Pouco espesso, pouco denso. 2. Subtil; leve, ligeiro. 3. Delgado, frágil.
    4. Muito pequeno. 5. [Figurado] Fraco, débil. 6. Que é de pouco valor ou
   importância; fútil.
• A questão 2 traz a representação gráfica do
  fenômeno físico que ocorre, relacionando a
  pressão do ar (eixo vertical) com a localização
  no espaço (eixo horizontal).
Assim, a questão 3 sintetiza
as duas anteriores, visto que relaciona a
pressão positiva com as áreas comprimidas e
a pressão negativa com as áreas rarefeitas.
Assim, por meio da leitura da figura, pode-se explicar que o
significado de comprimento de onda está relacionado à
distância entre valores repetidos em um padrão ondulatório.
Em uma onda senoidal, por exemplo, o comprimento de
onda pode ser obtido pela a distância entre os picos (ou
máximos). Usualmente, ele é representado pela letra grega
lambda (λ).
Por meio da figura, pode-se determinar a
amplitude (P+ e P-), mas não a velocidade,
nem a frequência, porque uma onda é algo
dinâmico, que se move no tempo.
Por meio de um filme, por exemplo, isto seria
possível, mas não em uma figura como esta.
É importante ressaltar esta parte, visto que
muitos alunos passam a associar a onda com
algo estático, como sua representação gráfica.
Nas próximas Situações de
Aprendizagem, estes conceitos serão
aprofundados, mas, neste momento, faça-os
perceber que a frequência depende da fonte
que produz o som.
• Da mesma forma, explique que a velocidade
  de propagação depende da densidade do
  meio. Ou seja, quanto mais denso o
  meio, maior será a velocidade.
• Como exemplo, pode-se mostrar que quando
  se coloca a orelha na extremidade de uma
  mesa e se bate na outra extremidade, dois
  sons são ouvidos: o primeiro – que se propaga
  através da madeira – e outro (depois) – que se
  propaga pelo ar.
• Por fim, apresente as relações entre
  comprimento de onda, velocidade e
  frequência. Existe uma relação direta entre a
  velocidade de uma onda e sua
  frequência, dada por:
                      v=λ.F
• onde v é a velocidade de propagação
da onda, λ é seu comprimento de onda e f é a
frequência.
• Esta parte inicial do estudo das ondas pode
  ser encontrada na maioria dos livros didáticos.
  Faça uso daquele que mais lhe agradar para
  preparar esta aula.
SUGESTÕES
• Livro didático PNLD,.

•   Telecurso Aula de Física 29 1/2
•   http://www.youtube.com/watch?v=i9hqnB1iuU8
•   Telecurso Aula de Física 29 2/2
•   http://www.youtube.com/watch?v=CrQTGEtRCr4

• PEC - Projeto Escola e Cidadania. Editora Brasil
Física, música e outras Artes.
SA 3
UMA AULA DO BARRULHO.

             CADERNO DE Física 2ª série EM Vol 3
A relação entre graves e agudos, uma relação
 entre frequências, é chamada de altura do
 som.
Deste modo, quanto maior a frequência de
um som musical, mais agudo ele
soará, Portanto maior será sua altura.
Da mesma forma, quanto menor for sua
frequência, mais grave ele soará, portanto
menor será sua altura.
Pode-se agora aprofundar a formalização
dos conceitos de frequência e amplitude. Para
isso, oriente os alunos a analisar as Figuras A
e B.
Apresentação ot   física
• A primeira questão trabalha a competência
de leitura e a utilização da linguagem gráfica.
Ressalte que cada representação traz aspectos
diferentes do mesmo fenômeno. Assim, o
que determina se uma é melhor que a outra
são justamente os dados que elas fornecem.
• Por exemplo, para uma análise quantitativa,
a representação em vermelho é mais adequada,
pois podemos comparar a intensidade das
amplitudes em cada posição da onda.
• Entretanto, para uma análise fenomenológica, a
   representação em azul é mais indicada, já que
ela permite visualizar diretamente a compressão
e rarefação do ar.
Já na segunda questão, o objetivo é levar
 os alunos a perceber que as ondas têm
amplitudes iguais e frequências diferentes.
Para a resposta à terceira questão, é preciso
elaborar a hipótese de que as duas ondas se
propagam no mesmo meio, ou seja, suas
velocidades são iguais.
• Pode-se também retomar a fórmula e
verificar que quanto maior o comprimento de
onda, menor é a frequência.
                   v=λ.F

                             V
       V   .F  F 
                             
• Pagina 10 Exercício 4
 V  .F  V  0,5.680  340m / s

      V           340
F         F         226 ,6.Hz
                 1,5


      V    340
F    F       F  136 Hz
          2,5
• Como veremos, a intensidade de um som
  está ligada à sua amplitude, enquanto a altura
  está relacionada à sua frequência: as questões
  3 e 4 exploram esta diferença. Ao trabalhar
  todos os elementos de uma onda, estas
  distinções tornam-se claras.
• É preciso ressaltar que as figuras apresentadas
  até agora representam sons simples, isto
  é, emitem apenas uma única frequência.
Apresentação ot   física
Apresentação ot   física
Apresentação ot   física
1) Som com alta frequência, ou seja agudo.

2) Que som intenso
• 3)
• A) Para uma mesma velocidade, quanto maior
  a frequência, menor o comprimento de
  onda, portanto a onda I possui menor
  frequência e a II possui menor frequência
3)
B)
• Som musical é uma onda com frequencia bem
  definida.

• Quanto um objeto vibra de forma
  desordenada, ele produz um som que é a
  somatório de um numero muito grande de
  frequência, ou seja barulho(ruído)
•   Comprimento de onda →m → (metro).
•   Frequência → Hz → hertz
•   Velocidade de propagação → m/s ( metro por segundo)
•   Amplitude → m → (metro).
•   Período s → (segundo)
• B)
• Feminino: Agudo → soprano, médio meio-
  soprano,grave → contralto
• Masculino: Agudo → tenor, médio →
  barítono, grave → baixo
SA 4
FAZENDO UM SOM

         CADERNO DE Física 2ª série EM Vol 3
SA 5
UMA ENTREVISTA DO
     BARULHO

           CADERNO DE Física 2ª série EM Vol 3

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Apresentação ot física

  • 1. Vivenciando o Currículo de Física Som: fontes, características físicas e usos.
  • 2. Ronaldo Paim Pimenta PCNP- (Professor Coordenador do Núcleo Pedagógico) do componente curricular de Física da DERS VI Diretoria de ensino da região de São Vicente. Formação: Licenciado em Matemática com habilitação em Física. Pós graduado em Educação para o ensino superior
  • 4. • JUSTIFICATIVA DO TÍTULO: A escolha do tema justifica-se por oferecer diversos recursos, transposição didática e interdisciplinaridade com Arte, Biologia e Matemática e também por ser um assunto contemporâneo de interesse dos jovens, possibilitando ao professor a mediação entre o senso comum e conhecimento científico do conceito som. • As situações de aprendizagem que contemplam ao título estão presentes no currículo de Física, no caderno da 2ª série do Ensino Médio, volume 3. (S.A.1) Isso é barulho ou música, (S.A.2) Entrevista musical, (S.A.3) Uma aula do barulho, (S.A.4) Fazendo um som, (S.A.5) Entrevista do barulho. • As interdisciplinaridades estão presentes nas situações de aprendizagem (S.A.3) Matemática trigonometria, amplitude e período, (S.A.4) Arte na construção dos instrumentos e evolução na história, (S.A.5) Biologia sistema auditivo e seu funcionamento.
  • 5. • OBJETIVOS ESPECÍFICOS: • Trabalhar a diferença entre “barulho” e música. • Utilizar o conhecimento sobre instrumentos musicais para a introdução do conceito da Física ondulatória. • Aprofundar as principais características das ondas e conceitos fundamentais como frequência, amplitude e intensidade que serão trabalhados a partir de exemplos sonoros. • Reconhecer a relação entre fenômenos ondulatórios e sons produzidos por instrumentos musicais. • Elencar os diferentes problemas relacionados à poluição sonora.
  • 6. SA 1 ISSO É BARULHO OU MÚSICA CADERNO DE Física 2ª série EM Vol 3
  • 8. SA 2 UMA ENTREVISTA MÚSICAL CADERNO DE Física 2ª série EM Vol 3
  • 9. OBJETIVO - caderno do professor • Esta situação de aprendizagem tem como objetivo fazer com que os alunos entrem em contato com “o mundo da música” de modo mais formal, investigando o funcionamento de diferentes instrumentos musicais; aprendendo como se afina determinado instrumento; o que os diferencia; o que diferencia dois cantores etc. Os processos físicos essenciais subjacentes aos fenômenos sonoros levantados nas entrevistas darão suporte para a formalização conceitual baseada na Física ondulatória.
  • 10. DESENVOLVIMENTO - caderno do professor Comece retomando as ideias da aula anterior, principalmente a questão de como encontrar parâmetros objetivos para classificar um som ou ruído ou como som musical. Como resultado do trabalho dos alunos você deverá ter uma diversidade de instrumentos. Agrupe-os em instrumento de corda, sopro, percussão e eletrônico. Os Alunos devem elaborar uma apresentação do pesquisado. As respostas as questões.
  • 11. SUGESTÕES Já pré determine os grupos antes de pedir a pesquisa. Após as apresentações questione-os a procurar semelhanças e diferenças entre as respostas e anote suas duvidas. Faça com que eles se apresentem e discutam suas duvidas com a classe.
  • 12. Questões • 1. Quais as partes essenciais de seu instrumento musical? Como ele funciona? Qual a diferença entre uma nota tocada nele e a mesma nota tocada em outro instrumento? Como você as distingue?O que você utiliza para afiná-lo? • 2. O que é a afinação de um instrumento musical? • 3. O que é uma escala musical? Existe mais de uma? • 4. Qual a diferença entre música e ruído?
  • 13. • 1 A e B) O nome guitarra refere-se a uma série de instrumentos de corda dedilhadas, que possuem geralmente de 6 a 2 cordas tensionadas ao longo do instrumento e possuem um corpo com formato aproximado de um 8 (embora também existam em diversos outros formatos), além de um braço, sobre o qual as cordas passam, permitindo ao executante controlar a altura da nota produzida. Existem versões acústicas, que possuem caixa de ressonância e elétricas, mas utilizam captadores e amplificadores para aumentar a intensidade sonora do instrumento.
  • 14. • 1 C) A diferença de um dó tocado numa guitarra, piano, trombone, baixo, violino, etc, é o que chamamos Timbre. Uma espécie de “assinatura musical”. • 1 D) Para distinguir é só questão de treino/familiarização. Você reconhece uma pessoa só de ouvir a voz. É a mesma coisa na música. • 1 E) Para afinar uma guitarra ou qualquer outro instrumento musical, você vai utilizar um diapasão: Este pode ser de soprar (de uma nota (Lá) a toda a escala), além dos eletrônicos e dos "idiofones" - a vibração de seu corpo é que produz o som, ex. os sinos.
  • 15. 2 "Aquele cara alí é muito desafinado..." Da mesma maneira que um pessoa para cantar precisa ser afinada, os instrumentos idem. As notas musicais têm altura e frequência determinadas pela física, por isso para os instrumentos soarem bem aos nossos ouvidos, precisam ser/estar afinados. Ex. a corda mais grossa da guitarra é um Mí. Só que este mí pode estar "baixo" ou "alto", isto é, sua frequência pode estar errada e dessa maneira não haverá harmonia aos nossos ouvidos quando tocarmos essa corda. Então o músico deverá apertar ou afrouxar a corda conforme a necessidade.
  • 16. 3 Escala musical é uma forma criada para organizar os sons. Sem ele não seria possível, ou seria MUITO complicado, transcrever, escrever, fazer análises etc, na música. As escalas seguirão sempre essa ordem [ dó, ré, mí, fá, sol, lá, sí, dó, ré... ] acrescentando notas alteradas ou pulando algumas dependendo do tipo de escala, mas sempre nessa sequência cíclica. Sim, existem dezenas de escalas... (maior, menor, menor harmônica, menor melódica, cromática, tons inteiros, etc)
  • 17. 4 Uma boa definição poderia ser "música é a arte de combinar os sons". Mas o que agrada uns, não agrada outros. Uma música pode ser feita apenas com ruídos. A pergunta deveria ser: "qual a diferença entre nota/melodia e ruído?" Veja, tecnicamente o que diferencia uma nota musical de um ruído é a falta, ou desordem, de harmônicos neste.
  • 18. • Funciona assim: Quando tocamos uma nota e deixamos ela reverberá, na verdade o que temos é uma sequência de outras notas, chamadas de harmônicos, que soaram uma após a outra(de forma ordenada) até o som ficar imperceptível e cessar. Já no ruído, o que temos é uma total desorganização e às vezes impossibilidade de reverberação. Como se fossem "fragmentos" de uma nota.
  • 19. • reverberação re.ver.be.ra.ção sf (lat reverberatione) 1 Ato ou efeito de reverberar; revérbero. 2 Radiotécn Prolongamento de um som por efeito do eco nas paredes de um recinto fechado. • revérbero re.vér.be.ro sm (der regressiva de reverberar) 1 Ato ou efeito de reverberar; reflexo de luz. 2 Calor refletido de uma fornalha ou de um incêndio; rescaldo. 3 Quím Parte do forno que reflete o calor irradiante que emana do foco para a matéria que vai ser aquecida. 4 Lâmina ou espelho que torna a luz mais intensa, concentrando- a. 5 poét Brilho, chama, resplendor. 6 Lampião de rua. 7 O faiscar das pedras preciosas. •
  • 21. Explore a imagem da Figura 1, trabalhe a leitura dos elementos presentes na imagem, chame a atenção para a área de compressão e rarefação e questione-os se podem explicar a formação destas áreas. Peça a eles que digam como imaginam que o som “viaja” desde sua fonte até nossos ouvidos.
  • 22. A formalização dos conceitos que caracterizam as ondas pode começar aqui. Inicie retomando os diferentes sons produzidos pelos instrumentos identificados pelos alunos. O som de um violão difere muito do som de uma flauta. Então, sons diferentes são ondas diferentes. Agora, pergunte: O que devem ser ondas diferentes? Quais serão seus elementos? O que as distingue? Desta forma, pode-se então caracterizar uma onda sonora.
  • 24. • Para auxiliar a leitura e a análise da figura, respondas em seu caderno às questões a seguir: • 1. O que representam os pontos azuis mais espaçados? E os menos espaçados? • 2. Observe o gráfico em vermelho. Qual é a grandeza que está sendo representada no eixo vertical? • E no eixo horizontal? • 3. Como está relacionada a figura dos pontinhos azuis ao gráfico de pressão x espaço? • 4. O que significa o termo “comprimento de onda” indicado no gráfico? • 5. A partir do gráfico pressão x espaço, é possível determinar a frequência de vibração da fonte • sonora? • 6. A partir do gráfico pressão x espaço, é possível determinar a amplitude da onda? • 7. A partir do gráfico pressão x espaço, é possível determinar a velocidade de propagação do • som?
  • 25. • Note que as três primeiras questões estão diretamente relacionadas com a formação de competências em leitura e na compreensão de gráficos.
  • 26. • Na questão 1, faça-os perceber que os espaçamentos dos pontinhos representam regiões nas quais o ar se encontra ora mais rarefeito, ora mais comprimido.
  • 27. Algo rarefeito significa pouco denso, que se rarefaz, provém do latim rarefactu. Geralmente o termo é utilizado para demonstrar que algo é tênue, passageiro, transparente. Uma atmosferararefeita significa uma atmosfera tênue com baixa pressão atmosférica e com pouca concentração e variedade de gases Ar comprimido é o ar estocado em galões, cilindros ou botijões através de processos mecânicos para compressão e armazenamento de ar gerados por um compressor de ar, para outrora ter sua aplicação efetuada. Pode-se ter diversas formas de aquisição e aplicação. ténue (latim tenuis, -e) adj. 2 g. 1. Pouco espesso, pouco denso. 2. Subtil; leve, ligeiro. 3. Delgado, frágil. 4. Muito pequeno. 5. [Figurado] Fraco, débil. 6. Que é de pouco valor ou importância; fútil.
  • 28. • A questão 2 traz a representação gráfica do fenômeno físico que ocorre, relacionando a pressão do ar (eixo vertical) com a localização no espaço (eixo horizontal).
  • 29. Assim, a questão 3 sintetiza as duas anteriores, visto que relaciona a pressão positiva com as áreas comprimidas e a pressão negativa com as áreas rarefeitas.
  • 30. Assim, por meio da leitura da figura, pode-se explicar que o significado de comprimento de onda está relacionado à distância entre valores repetidos em um padrão ondulatório. Em uma onda senoidal, por exemplo, o comprimento de onda pode ser obtido pela a distância entre os picos (ou máximos). Usualmente, ele é representado pela letra grega lambda (λ).
  • 31. Por meio da figura, pode-se determinar a amplitude (P+ e P-), mas não a velocidade, nem a frequência, porque uma onda é algo dinâmico, que se move no tempo. Por meio de um filme, por exemplo, isto seria possível, mas não em uma figura como esta.
  • 32. É importante ressaltar esta parte, visto que muitos alunos passam a associar a onda com algo estático, como sua representação gráfica. Nas próximas Situações de Aprendizagem, estes conceitos serão aprofundados, mas, neste momento, faça-os perceber que a frequência depende da fonte que produz o som.
  • 33. • Da mesma forma, explique que a velocidade de propagação depende da densidade do meio. Ou seja, quanto mais denso o meio, maior será a velocidade. • Como exemplo, pode-se mostrar que quando se coloca a orelha na extremidade de uma mesa e se bate na outra extremidade, dois sons são ouvidos: o primeiro – que se propaga através da madeira – e outro (depois) – que se propaga pelo ar.
  • 34. • Por fim, apresente as relações entre comprimento de onda, velocidade e frequência. Existe uma relação direta entre a velocidade de uma onda e sua frequência, dada por: v=λ.F • onde v é a velocidade de propagação da onda, λ é seu comprimento de onda e f é a frequência.
  • 35. • Esta parte inicial do estudo das ondas pode ser encontrada na maioria dos livros didáticos. Faça uso daquele que mais lhe agradar para preparar esta aula.
  • 36. SUGESTÕES • Livro didático PNLD,. • Telecurso Aula de Física 29 1/2 • http://www.youtube.com/watch?v=i9hqnB1iuU8 • Telecurso Aula de Física 29 2/2 • http://www.youtube.com/watch?v=CrQTGEtRCr4 • PEC - Projeto Escola e Cidadania. Editora Brasil Física, música e outras Artes.
  • 37. SA 3 UMA AULA DO BARRULHO. CADERNO DE Física 2ª série EM Vol 3
  • 38. A relação entre graves e agudos, uma relação entre frequências, é chamada de altura do som. Deste modo, quanto maior a frequência de um som musical, mais agudo ele soará, Portanto maior será sua altura. Da mesma forma, quanto menor for sua frequência, mais grave ele soará, portanto menor será sua altura.
  • 39. Pode-se agora aprofundar a formalização dos conceitos de frequência e amplitude. Para isso, oriente os alunos a analisar as Figuras A e B.
  • 41. • A primeira questão trabalha a competência de leitura e a utilização da linguagem gráfica. Ressalte que cada representação traz aspectos diferentes do mesmo fenômeno. Assim, o que determina se uma é melhor que a outra são justamente os dados que elas fornecem.
  • 42. • Por exemplo, para uma análise quantitativa, a representação em vermelho é mais adequada, pois podemos comparar a intensidade das amplitudes em cada posição da onda. • Entretanto, para uma análise fenomenológica, a representação em azul é mais indicada, já que ela permite visualizar diretamente a compressão e rarefação do ar.
  • 43. Já na segunda questão, o objetivo é levar os alunos a perceber que as ondas têm amplitudes iguais e frequências diferentes.
  • 44. Para a resposta à terceira questão, é preciso elaborar a hipótese de que as duas ondas se propagam no mesmo meio, ou seja, suas velocidades são iguais.
  • 45. • Pode-se também retomar a fórmula e verificar que quanto maior o comprimento de onda, menor é a frequência. v=λ.F V V   .F  F  
  • 46. • Pagina 10 Exercício 4 V  .F  V  0,5.680  340m / s V 340 F   F   226 ,6.Hz  1,5 V 340 F  F   F  136 Hz  2,5
  • 47. • Como veremos, a intensidade de um som está ligada à sua amplitude, enquanto a altura está relacionada à sua frequência: as questões 3 e 4 exploram esta diferença. Ao trabalhar todos os elementos de uma onda, estas distinções tornam-se claras.
  • 48. • É preciso ressaltar que as figuras apresentadas até agora representam sons simples, isto é, emitem apenas uma única frequência.
  • 52. 1) Som com alta frequência, ou seja agudo. 2) Que som intenso
  • 53. • 3) • A) Para uma mesma velocidade, quanto maior a frequência, menor o comprimento de onda, portanto a onda I possui menor frequência e a II possui menor frequência
  • 54. 3) B)
  • 55. • Som musical é uma onda com frequencia bem definida. • Quanto um objeto vibra de forma desordenada, ele produz um som que é a somatório de um numero muito grande de frequência, ou seja barulho(ruído)
  • 56. Comprimento de onda →m → (metro). • Frequência → Hz → hertz • Velocidade de propagação → m/s ( metro por segundo) • Amplitude → m → (metro). • Período s → (segundo)
  • 57. • B) • Feminino: Agudo → soprano, médio meio- soprano,grave → contralto • Masculino: Agudo → tenor, médio → barítono, grave → baixo
  • 58. SA 4 FAZENDO UM SOM CADERNO DE Física 2ª série EM Vol 3
  • 59. SA 5 UMA ENTREVISTA DO BARULHO CADERNO DE Física 2ª série EM Vol 3