Relatório do Telefone de Latinha

1) Objetivo do Trabalho:

- Construir um telefone de lata que transmita ondas sonoras;

- Aprender os conceitos físicos utilizados no experimento;

- Cumprir a prova mínima de passar 20 palavras em 1 minuto.

2) Descrever os Materiais Utilizados na construção do Telefone. (Todos os Materiais)

- 1 copo de plástico;

- 1 Tubo de formatura;
- 10 m de barbante
- Corante Preto

- Saco plástico
- Fita métrica
- Tesoura

3) Descreva em 7 passos a construção do telefone.

1)  Separar todos os matérias utilizados na construção do telefone de latinha;

2) Após separar todos os materiais, pegue os copos que serão utilizados como telefones, no caso: 1 Copo Plástico e 1 Tubo de Formatura.

3) Marcar no fundo de cada copo o lugar aonde será amarrado o barbante, fazendo a ligação;

4) Furar no fundo de cada copo um buraco, na qual será necessário para encaixar o barbante;

5) Medir com uma fita métrica o barbante, cerca de 10 metros;

6) Pegar o barbante de 10 metros e amarre no fundo de cada copo que serão utilizados como telefone;

7)  Depois de amarrar o barbante em cada copo, o telefone já está pronto para uso.

4) Desenhe o Telefone com as duas pessoas e indique os fenômenos ondulatórios que ocorrem. Classifique de forma completa a onda existente.

Mecânica - necessita de um meio material para se propagar;

Unidimensional - se propaga em apenas uma direção;

Longitudinal - ondas causadas por vibrações com mesma direção da propagação. 

Interferência:

Considere dois pulsos deslocando-se em direções opostas numa corda. Caso estes dois pulsos se interceptem num determinado momento, pode ocorrer interferência construtiva ou destrutiva, de acordo com a forma inicial dos pulsos. Se os dois pulsos estão do mesmo lado da corda, ocorre interferência construtiva e as amplitudes dos pulsos serão somadas. Caso contrário, acontece no momento do encontro a interferência destrutiva e as amplitudes dos dois pulsos serão subtraídas

Referência: http://www.cdcc.usp.br/ondulatoria/interf.html

Difração:

Fenômeno em que uma onda sonora pode ultrapassar obstáculos.
Quando se coloca um obstáculo entre uma fonte sonora e o ouvido, por exemplo, o som é enfraquecido, porém não extinto. Logo, as ondas sonoras não se propagam somente em linha reta, mas sofrem desvios nas extremidades dos obstáculos que encontram.

Dispersão:

É um fenômeno que acontece quando uma onda entra num meio onde a velocidade de propagação é diferente para cada uma de suas componentes. Conseqüentemente a forma da função de onda inicial muda, sendo que sua forma é uma função do tempo.

Referência: http://www.grupo3-fisica.blogspot.com/

2ª Parte

5) Quantos projetos foram feitos antes do definitivo: (Faça um histórico dos mesmos) (No caso de ser a primeiro e único, Justifique o porquê de não ter tentado uma evolução no projeto)

Foram criados três projetos.

No primeiro projeto foram utilizados copos de isopor, com fios de plásticos. Não funcionou da maneira que esperávamos, por isso no dia do teste não conseguimos passar muitas palavras.

No segundo projeto foram utilizados copos plásticos um maior que o outro, sendo um utilizado para falar e o outro utilizado para ouvir, usando com fio de barbante vermelho.

No terceiro projeto foi utilizada ao invés de dois copos plásticos, a troca de um deste para um Tubo de Formatura, aonde vem o diploma. Sendo usado para ouvir e o copo plástico para falar.

6) Crie uma lista de problemas ocorridos no telefone e a solução que o grupo utilizou para o mesmo (Faça em forma de tabela com duas colunas).

Problemas:	Soluções:
Dificuldade em ouvir palavras no telefone	Trocamos o telefone por outro suporte, no caso, o Tubo de Formatura, melhorando muito.

3ª Parte (na escola)

7)  Para o telefone determine algumas grandezas físicas.

Massa da cordinha	Comprimento	Densidade linear	Dimensão da abertura da latinha
3	10	0,3 g/m	10 cm
Comprimento de onda da voz do aluno escolhido	Freqüência do som emitido pelo aluno	Velocidade do som na cordinha	Número de palavras por minuto
1,31 m	300 Mhz	1,56 m/s	25

8) Faça 9 testes com o telefone, e anote na tabela observações pertinentes:

9) Utilize este espaço para outros comentários de resultados do item anterior:

Podemos concluir que o melhor fio utilizado na transmissão é o barbante, transmitindo melhores informações de um lado para outro, levando em consideração a distância de cada telefone, o comprimento de cada fio, que quanto mais perto, melhor é a qualidade do som.

4ª Parte (na escola)

10) Utilize o espaço para colocar as contas do item 7.

Densidade Linear

m = m/l  

m=  3/10 

m= 0,3 g/m

Velocidade do som na cordinha:

Δv = Δs = 1,56 = 1,56 m/s

        Δt      1

Comprimento da onda da voz do aluno

v = λ.f

λ = v / f

λ = 340 / 125

λ = 1,31 m

11) Faça uma descrição longa utilizando conceitos de acústica para descrever o projeto.

No projeto, são utilizados três fatores de acústicas, são eles:

Timbre:

É a característica sonora que permite distinguir sons de mesma freqüência e mesma intensidade, desde que as ondas sonoras correspondentes a esses sons sejam diferentes. Por exemplo: Dois aparelhos musicais, violão e violino, por exemplo, podem emitir sons com a mesma freqüência, mas com timbres diferentes, pois as ondas sonoras possuem formas diferentes.

Referência:

http://www.brasilescola.com/fisica/intensidade-timbre-altura.htm

Altura:

É uma característica do som que nos permite classificá-lo em grave ou agudo. Geralmente os homens têm voz mais grave e as mulheres voz aguda, ou seja, voz grossa e fina, respectivamente.

Referência:

http://www.brasilescola.com/fisica/intensidade-timbre-altura.htm

Intensidade:

A intensidade sonora é provocada pela pressão que a onda de som causa sobre o ouvido ou sobre qualquer outro instrumento de medição da intensidade sonora. É a qualidade de energia transportada pelo som e que permite classificar o som em fraco ou forte. 

12) Conclusão Final:

Concluímos todos nossos objetivos em:

- Construir um telefone de lata que transmita ondas sonoras;

-Aprender os conceitos físicos utilizados no experimento;

-Cumprir a prova mínima de passar 20 palavras em 1 minuto.

No decorrer de cada item no relatório vimos que  o telefone de latinha tem várias maneiras de se melhoras, como é o caso do uso de matérias corretos, como também tem várias maneiras de se piorar, não tendo um bom aperfeiçoamento no projeto, dificultando a transmissão de som.

Nas ondas do Professor Sbruzi

O que é uma onda?


Fisicamente, uma onda é um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido ou gasoso). Segundo alguns estudiosos e até agora observado, nada impede que uma onda magnética se propague no vácuo ou através da matéria, como é o caso das ondas eletromagnéticas no vácuo ou dos neutrinos através da matéria, onde as partículas do meio oscilam à volta de um ponto médio mas não se deslocam. Exceto pela radiação eletromagnética, e provavelmente as ondas gravitacionais, que podem se propagar através do vácuo, as ondas existem em um meio cuja deformação é capaz de produzir forças de restauração através das quais elas viajam e podem transferir energia de um lugar para outro sem que qualquer das partículas do meio seja deslocada; isto é, a onda não transporta matéria. Há, entretanto, oscilações sempre associadas ao meio de propagação.

Tipos, Classificação e características

• Ondas oceânicas de superfície , que são perturbações que se propagam através da água 
• Som - Uma onda mecânica que se propaga através dos gases, líquidos e sólidos, que é de uma frequência detectada pelo sistema auditivo. Uma onda similar é a onda sísmica presente nos terremotos, que podem ser dos tipos S, P e L .
• Luz, Ondas de rádio, Raio X, etc. são ondas eletromagnéticas. Neste caso a propagação é possível através do vácuo.

Classificação:

Todas as ondas tem um comportamento comum em situações padrões. Todas as ondas tem as seguintes características:

• Reflexão - Quando uma onda volta para a direção de onde veio, devido à batida em material reflexivo.
• Refração - A mudança da direção das ondas, devido a entrada em outro meio. A velocidade da onda varia, pelo que o comprimento de onda também varia, mas a frequência permanece sempre igual, pois é característica da fonte emissora.
• Difração - O espalhamento de ondas, por exemplo quando atravessam uma fenda de tamanho equivalente a seu comprimento de onda. Ondas com baixo comprimento de onda são facilmente difratadas.
• Interferência - Adição ou subtração das amplitudes das ondas, depende da fase das ondas em que ocorre a superposição.
• Dispersão - a separação de uma onda em outras de diferentes frequências.
• Vibração - Algumas ondas são produzidas através da vibração de objetos, produzindo sons. Exemplo: Cordas ( violão, violino, piano, etc.) ou Tubos ( órgão, flauta, trompete, trombone, saxofone, etc.)

Ondas Transversais e Longitudinais:

Ondas transversais são aquelas em que a vibração é perpendicular à direção de propagação da onda; exemplos incluem ondas em uma corda e ondas eletromagnéticas.

Ondas longitudinais são aquelas em que a vibração ocorre na mesma direção do movimento; um exemplo são as ondas sonoras.

O que é acústica?

A Acústica é o ramo da física que estuda o som. O som é um fenômeno ondulatório causado pelos mais diversos objetos e se propaga através dos diferentes estados físicos da matéria.

Em acústica geralmente podemos dividir entre geradores de som, meios de transmissão, propagação e receptores. A acústica mensura estes meios, cria instrumentos, tabelas, etc, de forma a fornecer dados necessários aos mais diversos ramos da ciência para a utilização dos sons, de seus meios de propagação e efeitos.

Na cadeia geração e recepção acústica inclui-se o indivíduo que recebe o efeito sonoro e o evento que dá origem ao fenômeno. A acústica é considerada uma ciência que abrange diversas disciplinas e por elas é abrangida.

Isolamento Acústico

Refere-se a capacidade de certos materiais formarem uma barreira, impedindo que a onda sonora (ou ruído) passe de um recinto a outro. Nestes casos se deseja impedir que o ruído alcance o homem. Normalmente são utilizados materiais densos (pesados) como, por exemplo: concreto, aço, vidro, chumbo e outros.

A Absorção acústica trata-se do fenômeno que minimiza a reflexão das ondas sonoras num mesmo ambiente. Ou seja, diminui ou elimina o nível de reverberação (que é uma variação do eco) num mesmo ambiente. Nestes casos se deseja, além de diminuir os Níveis de pressão Sonora do recinto, melhorar o nível de inteligibilidade. Contrariamente aos materiais de isolamento, estes são materiais leves (baixa densidade), fibrosos ou de poros abertos, como por ex: espumas poliéster de células abertas, fibras cerâmicas e de vidro, tecidos, carpetes.

Qualidades fisiológicas do som

 Estão relacionadas à sensação que produzem no ouvido humano, sendo: altura, intensidade e timbre. 

Altura:

Essa qualidade permite ao ser humano diferenciar e classificar os sons em graves e agudos. Isso é feito a partir da freqüência do som, quanto maior for a freqüência de uma onda sonora mais agudo será o som. Os homens, geralmente, têm voz mais grave, ou seja, voz mais “grossa”. As mulheres, por sua vez, apresentam voz mais aguda, ou seja, mais fina e delicada. Dessa forma, podemos concluir que a voz masculina tem menor freqüência de vibração que a voz feminina. No linguajar técnico, o som agudo é alto e o som grave é baixo, mas no cotidiano é muito comum ver pessoas utilizando o termo alto e baixo para se referir a outra característica do som: a intensidade. Contudo, essas denominações dever ser evitadas, pois são empregas de forma errônea. 

Timbre:

Essa qualidade do som dá ao ouvido humano a possibilidade de diferenciar dois sons que possuem a mesma altura e a mesma intensidade, mas emitidos por instrumentos de som totalmente diferentes, como um violão e um violino.

Intensidade:

É a qualidade fisiológica que está relacionada com a quantidade de energia transportada pelo som e que permite classificar os sons em fraco ou forte. A intensidade sonora é provocada pela pressão que a onda de som causa sobre o ouvido ou sobre qualquer outro instrumento de medição da intensidade sonora.

O que é Decibel? Como calcular?

O decibel (dB) é uma medida da razão entre duas quantidades, sendo usado para uma grande variedade de medições em acústica, física e eletrônica. O decibel é muito usado na medida da intensidade de sons. É uma unidade de medida adimensional, semelhante à percentagem. A definição do dB é obtida com o uso do logaritmo.

Bibliografia:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Onda#Exemplos_de_ondas

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ac%C3%BAstica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Decibel