Física do ensino fundamental · Grades 1–9
19O som ao nosso redor
Cantarole a sua música favorita — e, enquanto cantarola, encoste de leve dois dedos na frente do pescoço. Sentiu o tremor? Você acabou de tocar um som no lugar em que ele nasce. Toda voz, todo tambor, toda porta rangendo produz o seu som exatamente do mesmo jeito, e este capítulo sai à caça do truque.
19.1 Onde os sons nascem
Definição 19.1 (Vibração)
Uma vibração é um tremor muito rápido — um movimento de vaivém repetido muitas vezes por segundo, quase sempre depressa demais para o olho acompanhar. Uma corda de violão tocada vibra: você só enxerga um borrão, mas a ponta do seu dedo sente o zumbido.
Definição 19.2 (Som)
Um som é aquilo que ouvimos quando alguma coisa vibra e o tremor dela viaja pelo ar até os nossos ouvidos. A coisa que vibra é a fonte do som — uma corda, a pele de um tambor, um sino, a sua própria garganta.
Método 19.3 (Fazer o arroz dançar)
Para ver um som nascendo:
- espalhe alguns grãos de arroz sobre a pele de um tambor (ou sobre a tampa plástica de uma lata, ou sobre a borracha de um balão esticada);
- bata na pele perto dos grãos — bum: os grãos pulam!
- agora apenas grite para a pele, de bem perto: os grãos tremem de novo, sem ninguém encostar neles.
A pele vibra sempre que soa — e até um som que chega da sua boca a faz tremer.
Proposição 19.4 (Sem vibração, sem som)
Todo som vem de uma vibração — e, quando a vibração para, o som para junto, na hora. Bata num prato de bateria e deixe-o soar; depois segure-o com firmeza com as duas mãos: silêncio, no instante em que as suas mãos param o tremor.
Exemplo 19.5 (Fontes de som em toda parte)
Cace a vibração por trás de cada som: o violão — as cordas tocadas tremem; o tambor — a pele golpeada treme; a sua voz — duas dobrinhas na sua garganta tremem enquanto o ar dos seus pulmões passa por elas (é esse o zumbido que os seus dedos sentiram); a mosca zumbindo — as asas dela tremem centenas de vezes por segundo; a porta batida — a porta inteira e o batente estremecem por um instante.
19.2 Forte e fraco, agudo e grave
Exemplo 19.6 (Som forte é tremor grande)
Puxe de leve um elástico esticado: um borrão pequeno, um som fraquinho. Puxe com força: um borrão largo, um som forte. Quanto mais forte a fonte treme — quanto mais largo o vaivém dela — mais forte é o som. Olhe também os grãos de arroz: uma batidinha leve os faz estremecer, um bumbo possante os joga para o alto.
Exemplo 19.7 (Agudo e grave)
Estique um elástico sobre uma caixa aberta e puxe; depois aperte o elástico no meio e puxe a metade curta: o som fica mais agudo, como o pio de um passarinho. Coisas curtas, esticadas e finas tremem mais depressa e cantam agudo; coisas compridas, frouxas e grossas tremem mais devagar e cantam grave. É por isso que a flautinha pia e a tuba grande ronca — e por isso que a corda mais fina do violão é a que canta mais agudo.
Observação 19.8 (Proteja o tamborzinho do seu ouvido)
Lá no fundo do seu ouvido, uma pelinha — mais fina que papel — treme com cada som que chega, exatamente como o tambor dos grãos de arroz. Sons altos demais a sacodem com força demais: música muito alta, máquinas e fogos de artifício podem estragá-la para sempre, e ela não cresce de novo. Tape os ouvidos perto de barulho alto e nunca grite no ouvido de ninguém — os ouvidos não têm pálpebras.
19.3 Da fonte até o ouvido
Exemplo 19.9 (A viagem de uma palma)
Um colega bate palma do outro lado do pátio. A palma põe o ar a tremer; o tremor se espalha pelo ar em todas as direções, como os anéis em volta de uma pedrinha jogada num lago; uma parte dele chega ao seu ouvido e faz tremer a pelinha de lá — e você ouve a palma. Fonte, viagem, ouvido: todo som que você já ouviu fez essa viagem. Quão rápida é a viagem, e por onde ela pode passar? O capítulo de som do ano que vem pega exatamente essas perguntas.
19.4 Exercícios
Exercício 19.1 ★
O que é uma vibração? Diga a parte que vibra em: um violão; um tambor; a sua voz; uma mosca zumbindo.
Solução
Solução de Exercício 19.1.
Um tremor de vaivém muito rápido. Violão: a corda tocada. Tambor: a pele golpeada. Voz: as duas dobrinhas da garganta. Mosca: as asas batendo.
Exercício 19.2 ★
Na experiência do arroz, o que os grãos que pulam provam sobre a pele do tambor quando ela soa?
Solução
Solução de Exercício 19.2.
Que uma pele que soa é uma pele que treme: os grãos pulam porque a pele debaixo deles sobe e desce depressa — mesmo quando apenas um grito, e não um toque, a põe em movimento.
Exercício 19.3 ★
Por que segurar um prato de bateria que está soando o silencia na hora? Qual lei do capítulo está em ação?
Exercício 19.4 ★
Para fazer o elástico soar mais forte, o que você muda no seu puxão? Como fica o borrão do elástico nesse caso?
Exercício 19.5 ★
Qual canta mais agudo: a metade curta apertada ou o elástico inteiro? A flautinha ou a tuba grande? A corda mais fina ou a mais grossa do violão?
Solução
Solução de Exercício 19.5.
A metade curta apertada; a flautinha; a corda mais fina. Coisas curtas, pequenas e finas tremem mais depressa e cantam mais agudo.
Exercício 19.6 ★
Cantarole com os dedos no pescoço e depois pare de cantarolar. O que os seus dedos sentem, e em que instante exato a sensação para?
Exercício 19.7 ★
Conte a viagem de uma palma das mãos do seu colega até o seu ouvido, em três passos.
Exercício 19.8 ★
Por que os sons muito altos precisam ficar longe dos ouvidos? Que coisinha lá dentro do ouvido corre perigo, e com o que ela se parece neste capítulo?
Solução
Solução de Exercício 19.8.
Sons muito altos sacodem a pelinha do ouvido — o tambor de grãos de arroz do próprio ouvido, mais fina que papel — com força suficiente para estragá-la para sempre; ela nunca cresce de novo.
Exercício 19.9 ★
O pente de uma caixinha de música tem dentes de comprimentos diferentes. Quais dentes tocam as notas agudas e quais tocam as graves? Responda com a regra do Exemplo 19.7.
Solução
Solução de Exercício 19.9.
Os dentes curtos tocam as notas agudas e os dentes compridos tocam as graves: coisas curtas tremem mais depressa e cantam mais agudo.
Exercício 19.10 ★★
Ponha água numa garrafa de vidro e assopre pela boca dela: sai um som! Ponha mais água e assopre de novo: o som fica mais agudo. O que está tremendo para produzir o som — o vidro, a água ou o ar de dentro? Use a regra do curto-canta-agudo para defender a sua resposta.
Exercício 19.11 ★★
Maya diz: “Quando a televisão está no mudo, a tela continua se mexendo — então só o movimento já deve produzir som.” Use a Definição 19.2 e a experiência do arroz para explicar que tipo de movimento produz som, e por que as imagens de uma tela não produzem nenhum.
Solução
Solução de Exercício 19.11.
O som precisa de uma vibração: um tremor de vaivém rápido o bastante para sacudir o ar, como a pele de tambor que fez o arroz dançar. As imagens de uma tela no mudo mudam, mas nada ali faz o ar tremer — cores que mudam não sacodem nada, então não há nada para um ouvido pegar.