Física na Música/Som

Física na Música

Vamos entender a física por detrás dos conceitos musicais!

Índice

4. Tipos de Oscilações: -Oscilação Amortecida -Oscilação Alimentada -Oscilação Sem Atrito

1. Física na Música

2. Acústica

3. Tipos de Som -Som Puro -Som Complexo -Som Complexo Periódico -Som Complexo Não Periódico

5. Composição do Movimento Vibratório -Onda Dente de Serra -Onda Quadrada

6. Impacto Social e Ambiental

Física na música

A frequência do som é o que define uma nota musical. Essa frequência é uma repetição com referência de tempo. Por exemplo, a roda de uma bicicleta a girar, se essa roda completar uma volta num segundo, dizemos que a frequência da roda é “uma volta por segundo”, ou “um Hertz”.

Bem...mas o que é que isto tem efetivamente a ver com música?!

Física na música

É que o som é uma onda, e essa onda oscila com uma determinada frequência! A nota Lá, por exemplo, corresponde a uma frequência de 440 Hz. Quando uma frequência é multiplicada por 2, a nota permanece a mesma. Por exemplo, a nota Lá (440 Hz) multiplicada por 2 é 880 Hz, que continua a ser a nota Lá, mas uma oitava acima. Se o objetivo for baixar uma oitava, bastaria dividir por 2. Ou seja, uma nota e sua respetiva oitava mantêm uma relação de ½.

Acústica

Quando falamos em Música, podemos falar sobre inúmeros conceitos, como altura, intensidade, timbre, intervalos, e.t.c.. Cada um destes conceitos tem uma influência específica no que ouvimos, e todos estão relacionados com a física. Acústica é o ramo da física que estuda os fenómenos relacionados com a Música, está associada ao estudo do som e dos conteúdos relacionados com o mesmo. O som é um fenómeno ondulatório causado pelos mais diversos objetos e que se propaga através dos diferentes estados físicos da matéria.

Sons puros e complexos

Som puro

• É uma vibração sinusoidal unidimensional composta apenaspor uma única frequência.

Exemplos

Exemplos de objetos que produzem sons puros:

Diapasão

Gerador de Sinais

Som Complexo

Som complexo: Som fundamental + harmónicos

• É constituído por mais do que um componente, ou seja, pela soma da frequência do som fundamental mais as frequências dos vários harmónicos.

Som fundamental (1º harmónico)

2º harmónico

3º harmónico

Sons Complexos

Sons Complexos Periódicos:

• A frequência fundamental mais os seus parciais harmónicos.

Ex: 50 Hz, 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz

Sons Complexos não Periódicos:

• A frequência fundamental mais os seus parciais não harmónicos.

Ex: 50 Hz, 72 Hz, 81 Hz, 98 Hz

Exemplos

Sons Complexos

Som complexo periódico

Som complexo não periódico

Tipos de oscilações

Tipos de oscilações

Oscilação amortecida:

A amplitude da onda sonora diminui gradualmente até se extinguir, ou seja, o som desaparece de forma autónoma.

Exemplos

Tipos de oscilações

Oscilação alimentada:

A amplitude da onda sonora mantém-se durante o fornecimento de uma energia exterior (sopro, fricção de arco).

Exemplos

Tipos de oscilações

Oscilação sem atrito:

Trata-se de um caso teórico em que a amplitude da onda sonora se mantém durante o fornecimento de uma energia exterior, ou até pode aumentar originando um crescendo (aumento) de amplitude.

Composição do movimento vibratório

Composição do movimento vibratório

Sons resultantes em diferentes instrumentos:

• ONDA DENTE DE SERRA

• Característica das cordas friccionadas

• Som fundamental + uma infinidade de harmónicos

Composição do movimento vibratório

Sons resultantes em diferentes instrumentos:

• ONDA QUADRADA

• Característica dos sopros de palheta

• Som fundamental + harmónicos ímpares

Composição do movimento vibratório

Sons resultantes em diferentes instrumentos:

• Diferentes Sons resultantes = Diferentes Timbres

Impacto social e ambiental

Impacto social e ambiental - Física do som

No ambiente, a propagação do som pode resultar em poluição sonora, afetando a qualidade de vida das pessoas e a fauna local. Socialmente, o som desempenha um papel crucial em termos de comunicação, entretenimento e cultura e acaba por moldar a forma como as sociedades interagem e se expressam. Entender a física do som é essencial para abordar questões ambientais e promover um equilíbrio positivo entre as interações sonoras e o meio ambiente.

Impacto social e ambiental - Física do som

Poluição Sonora: O excesso de ruído urbano proveniente de fontes como trânsito, construção e atividades industriais tem impactos negativos na saúde humana, causando stress, distúrbios durante o sono e problemas auditivos.

Impacto social e ambiental - Física do som

Ecossistema e Fauna: A poluição sonora pode perturbar ecossistemas, afetando a vida selvagem. Muitos animais dependem do silêncio para comunicação, caça e orientação, e o ruído pode interferir em todas essas atividades.

Impacto social e ambiental - Física do som

Saúde Mental e Social: O ambiente sonoro influencía a saúde mental das pessoas. Comunidades expostas a níveis elevados de ruído podem verificar um aumento do stress e diminuição da qualidade de vida. Para além disso, a música acaba por ser muitas vezes uma forma de aliviar o stress e descontrair, sendo também um hobbie e/ou uma profissão.

Impacto social e ambiental - Física do som

Comunicação e Cultura: A física do som é fundamental para a comunicação humana, desde a fala até à música. Além disso, o som desempenha um papel vital em várias formas de expressão cultural, como festivais, eventos religiosos e performances artísticas. Desde os primórdios da humanidade que o ser humano utiliza a música como meio de expressão.

Impacto social e ambiental - Física do som

Inovações Tecnológicas e Acústica: O entendimento deste ramo da física é crucial para o desenvolvimento de tecnologias acústicas avançadas, como sistemas de áudio, dispositivos de comunicação e inovações ao nível do entretenimento.

Porque escolhi este tema?

Decidi escolher este tema pois achei muito interessante toda a Física existente numa das coisas que mais gosto no mundo, a Música. Acho que é um tema importante nas nossas vidas pois, não sei se já pensaram mas antes de falarmos, já produzíamos sons, ou seja, a música está presente em nós desde que nascemos...!

"If I were not a physicist, I would probably be a musician. I often think in music." (Se eu não fosse físico, provavelmente seria músico. Penso muitas vezes na música) Albert Einstein

Bibliografia: https://museuweg.net/blog/a-relacao-entre-musica-fisica-e-matematica/ https://aprovatotal.com.br/musica-ondas-mecanicas/ https://pt.wikipedia.org/wiki/Ac%C3%BAstica

Trabalho realizado por:Maria Falca Nº9 11ºA