Propagação do som na água- Resposta ao leitor

A Matilde, de Estremoz, tem 10 anos e colocou-nos uma questão muito interessante:
 
"Olá,
Queria saber porque é que quando tomo banho de imersão e ponho a cabeça debaixo de água parece que oiço barulhos que cá fora não oiço, como o barulho do meu coração.
obrigada,
beijinhos"  

Olá Matilde, obrigada pela tua pergunta. Primeiro temos de saber o que é o som, aquilo que "se ouve".

O som não é mais que um conjunto de vibrações (que originam ondas sonoras) que se propagam até aos nossos ouvidos utilizando um meio, dependendo do meio a velocidade de propagação varia, mas já lá vamos, primeiro vamos ver o que é isto de vibrações, ondas e propagação.

Imagina que estás junto de um lago, de águas paradas, e atiras uma pedra para dentro de água, esta pedra vai desenhar um conjunto de círculos feitos de pequenas ondinhas, todos "dentro uns dos outros", que viajam para longe do centro, conforme a imagem. A tua pedrinha caiu no centro destes círculos. Nesta analogia o local onde caiu a pedrinha é a origem do som, por exemplo duas pedras a bater uma na outra, as ondinhas são as ondas sonoras, o afastarem-se do local onde a pedrinha caiu é aquilo a que chamamos propagação, e a água é o meio de propagação.

Como já vimos o som viaja a velocidades diferentes conforme o meio de propagação, quanto mais denso for o material mais depressa o som se propaga.

Dito de outra forma,
Quando se fala em materiais mais ou menos densos estamos a falar da proximidade das suas moléculas. O ar apresenta-se no estado gasoso, logo as suas moléculas estão mais dispersas, há mais espaço entre as moléculas; a água, no estado liquido, é mais densa que o ar, há menos espaço entre as moléculas; a madeira, por exemplo, é por sua vez mais densa que os dois primeiros e as suas moléculas encontram-se fortemente ligadas.

Se quiseres saber mais sobre densidade lê aqui outros artigos sobre o assunto.

A velocidade de propagação do som nestes três meios é a seguinte:

• Ar- 340m/s
• Água- 1500m/s
• Madeira- 4200m/s

O ar é o meio mais comum de propagação do som mas também é o mais lento. Quando comparamos a velocidade do som no ar e na água podemos dizer que o som viaja quase 4,5 vezes mais rápido dentro de água, é por esta razão que os sons parecem mais altos debaixo de água.

O simples bater na banheira com a mão produz um som estrondoso quando se tem a cabeça debaixo de água.

Repara também que, quando te afastas do objecto onde o som tem origem, o som parece desvanecer, fica mais baixo, quando te aproximas o som parece aumentar, fica mais alto. Este fenómeno deve-se ao facto de que as ondas perdem "força" à medida que se propagam. Por isso os sons parecem mais altos dentro da banheira, à mesma distância da origem do som. Como o som viaja mais depressa dentro de água, as ondas chegam mais fortes ao nosso ouvido.

Podes ver mais sobre a propagação do som e as vibrações no artigo "Um telefone de lata muito divertido "

E é assim que funciona Matilde! Se tiveres mais questões envia-nos um email, o Mentes Irrequietas fará de tudo para responder.

Fontes:
Experiências simples, ISBN- 972-730-101-0
Experiências simples de física com materiais disponíveis, ISBN 972-25-1050-9

Et voilá!

Assim podes ouvir o bater do coração quando estás debaixo de água!

Divirtam-se!