Por que fechar uma porta ajuda a bloquear o ruído?

Você pode se lembrar de suas aulas de ciências do ensino médio que, dos três estados da matéria, ou seja, sólido, líquido e gasoso, as ondas sonoras viajam mais rapidamente através dos sólidos. O segundo melhor é líquido, o que significa que o som viaja mais devagar através dos gases. O que isto significa é que, se você quer que o som viaje de um lugar para outro, você deve tentar fazê-lo passar por um sólido.No entanto, se esse é o caso, por que fechamos as portas de uma sala quando queremos evitar que o ruído entre nela? Como o som viaja melhor através dos sólidos (e do pior pelo ar), por que portas, paredes e outras “obstruções” sólidas inibem a detecção do som?

O que é som?

Um som é na verdade uma onda de pressão criada por um objeto vibratório. Em outras palavras, você poderia dizer que quando algo vibra, cria som. Originária de uma fonte, essas ondas sonoras viajam para o exterior em todas as direções, na mesma velocidade. Conforme as ondas viajam, elas saltam e / ou são absorvidas pelos objetos que estão em seu caminho. 
Essas ondas são então captadas pelos nossos ouvidos, que enviam as ondas para o cérebro, onde são processadas para que possamos fazer algum sentido a partir delas.

Ondas sonoras que vêm do alto-falante para o ouvido

Como o som feito por um orador chega aos nossos ouvidos.

Agora, ao contrário da luz (que é uma onda eletromagnética), o som é uma onda mecânica, o que significa que ele precisa de um meio para viajar. Não pode se mover através de um vácuo (enquanto a luz pode). Essa é a razão pela qual o  espaço é silencioso, porque o som não pode viajar com a ausência de ar.

Propagação do som através de diferentes mídias

Estamos constantemente cercados por ar, então é natural que o som que ouvimos chegue aos nossos ouvidos depois de viajar pelo ar. Para começar, o som viaja em ar seco a uma velocidade de cerca de 343 m / s (767 mph). Também devo lembrar que o som viaja mais devagar no ar; viaja muito mais rápido através dos sólidos.

A razão pela qual ele viaja tão rápido através dos sólidos é que o som é na verdade uma perturbação local cuja propagação é realizada através de colisões entre partículas constituintes em um meio. No caso dos sólidos, as partículas constituintes são embaladas em conjunto. Como resultado disso, as vibrações que essas partículas experimentam (devido às ondas sonoras que chegam) são rapidamente passadas para as partículas vizinhas, que depois as transmitem ainda mais.

Estrutura cristalina de um sólido

É assim que as partículas constituintes de um objeto sólido são reunidas. Veja, há espaço insignificante entre essas partículas.

É por isso que o som viaja tão rápida e eficazmente através dos sólidos!

Mas se esse é o caso, então ….

Por que uma porta fechada bloqueia o barulho?

É verdade que o som viaja mais rápido através dos sólidos, mas os objetos sólidos realmente impedem que as ondas sonoras atinjam um determinado espaço. A razão por trás disso é muito simples: você vê, quando o som se origina de um ponto, viaja através de um meio, e então encontra um objeto sólido, ele perde parte de sua energia. Em outras palavras, uma mudança no meio desencadeia uma redução na energia transportada pela onda sonora. É essencialmente por isso que os sons perdem seu “volume” quando se deparam com um meio diferente.

onda sonora

As ondas sonoras perdem energia quando mudam de mídia de propagação.

A mesma coisa acontece quando uma porta ou parede fechada reduz o ruído externo. Ruídos (ondas sonoras) que se originam fora de um quarto (vamos chamá-lo de ‘sala alvo’) viajam pelo ar antes de baterem na porta. Agora, a porta absorve parte da energia dessas ondas e reflete algumas dessas ondas. Assim, as ondas sonoras originais perdem uma quantidade considerável de sua energia total.

Então, as ondas sonoras remanescentes viajam através da porta sólida e entram em outro meio, isto é, o ar da sala alvo, e consequentemente perdem ainda maisenergia. O resultado? O ruído é completamente bloqueado ou é de baixa intensidade para ser notado por qualquer pessoa dentro da sala alvo.

É por isso que as portas e paredes fechadas são tão boas para bloquear o ruído externo, apesar da habilidade dos objetos sólidos de passar as ondas sonoras de forma tão eficaz.

Referências:

  1. A Universidade Aberta
  2. Universidade de Toronto
  3. Instituições Johns Hopkins

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