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IntroduçªoVocŒ sabia que, por terem uma visªo quase nula, os morcegos se orientam pelo ultra-som?

Eles emitem ondas ultra-sônicas e quando recebem o eco de retorno sªo capazes de identificar o que tŒm à sua frente.

Os sons audíveis pelo ouvido humano tambØm possuem uma fonte emissora, uma receptora e um meio de propagaçªo, que Ø o local por onde o som viaja da fonte emissora atØ à receptora.

Portanto, o som se origina da vibraçªo de um material. Esta vibraçªo Ø transmitida ao ar e levada, na forma de ondas sonoras, atØ a fonte receptora.

Nesta aula e na próxima estudaremos a realizaçªo do ensaio por ultra-som.

Nesse ensaio, induzimos, por meio de um emissor, ondas ultra-sônicas que se propagam atravØs do material que desejamos analisar. Pelo eco captado no receptor, determina-se a existŒncia ou nªo de descontinuidades.

O ensaio por ultra-som Ø um dos principais mØtodos de ensaio nªo destrutivo aplicados na indœstria, porque permite inspecionar todo o volume da peça.

Para compreender esse ensaio vocΠdeve saber:

•O que sªo ondas •Como se classificam

•Como se propagam

•Quais sªo seus principais elementos

•O que Ø ultra-som

•Como gerar o ultra-som.

Que tal começar pelas ondas?

Ultra-som

21 AULAO que sªo ondas?

Imagine a superfície calma de uma lagoa.

Se vocŒ jogar uma pedra no centro dessa lagoa, no ponto em que a pedra atingir a Ægua ocorrerÆ uma perturbaçªo, que se propagarÆ em todas as direçıes da superfície.

Se vocŒ puser uma rolha flutuando nessa lagoa e jogar de novo uma pedra, observarÆ que a rolha nªo sairÆ do local. Apenas oscilarÆ, acompanhando as molØculas da Ægua, de cima para baixo, enquanto a onda se movimenta horizontalmente.

Toda onda transmite energia, sem transportar matØria.

Classificaçªo das ondas

As ondas podem ser classificadas quanto à sua natureza e quanto ao sentido de suas vibraçıes.

Quanto à natureza podem ser:

•Mecânicas: necessitam de um meio material para se propagar. Exemplo: corda de violªo. A onda, neste caso sonora, propaga-se atravØs do ar, atØ os nossos ouvidos.

Nossa aula

Onda é uma perturbação que se propaga através de um meio.

21AULA Se acionarmos uma campainha no vÆ- cuo, nªo haverÆ som, pois a sua vibraçªo nªo pode ser transmitida.

•EletromagnØticas: nªo necessitam de um meio material para se propagar. Exemplo: luz, ondas de rÆdio, televisªo, raios x, raios gama etc.

Ao ligarmos uma lâmpada no vÆcuo vemos sua luminosidade, porque ela nªo depende de meio material para ser transmitida.

Leia com atençªo

As partículas de um material (sólido, líquido ou gasoso) estªo interligadas por forças de adesªo. Ao vibrarmos uma partícula, esta vibraçªo se transmite à partícula vizinha. Produz-se entªo uma onda mecânica.

As ondas sonoras sªo ondas mecânicas. Dependem de um meio material (sólidos, líquidos ou gases) para serem transmitidas.

Quanto ao sentido da vibraçªo, as ondas classificam-se em:

•Transversais: numa onda transversal, as partículas vibram em direçªo perpendicular à direçªo de propagaçªo da onda. É o caso do movimento das cordas do violªo.

•Longitudinais: as partículas vibram na mesma direçªo da propagaçªo da onda.

A velocidade de propagaçªo de uma onda longitudinal Ø maior do que a de uma onda transversal.

AULAElementos de uma onda

O exemplo da pedra atirada à lagoa Ø ótimo para entendermos algumas definiçıes. Analise a figura a seguir e procure identificar cada um dos elementos descritos:

•Crista: sªo os pontos mais altos da onda (A, C, E, G). •Vales: sªo os pontos mais baixos da onda (B, D, F).

•Comprimento: Ø a distância de uma crista à outra (ou de um vale a outro).

•Amplitude: Ø a altura da crista, medida a partir da superfície calma da lagoa (linha de repouso). •FreqüŒncia: Ø o nœmero de ciclos pela unidade de tempo.

Dica

A unidade de medida de freqüŒncia Ø o hertz (Hz) 1 Hz = 1 ciclo/segundo 1 quilohertz (1 kHz) = 1.0 ciclos/segundo 1 megahertz (1 MHz) = 1.0.0 ciclos/segundo

•Ciclo: movimento completo de um ponto qualquer da onda, saindo de sua posiçªo original e voltando a ela.

•Velocidade de propagaçªo: a velocidade de propagaçªo de uma onda

Ø funçªo do meio que ela percorre. Para diferentes materiais temos diferentes velocidades de propagaçªo.

A velocidade do som no ar Ø de aproximadamente 330 metros por segundo.

No caso de um sólido, ou de um líquido, esta velocidade Ø bem maior, pois sua estrutura Ø mais compacta, facilitando a propagaçªo. No aço, a velocidade de propagaçªo do som Ø de 5.900 metros por segundo.

A tabela a seguir informa a velocidade de propagaçªo das ondas sonoras em alguns materiais de uso comum na indœstria.

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