A coluna Aventura da Física deste mês explica como o som viaja até nossas orelhas.
Por: Beto Pimentel, Colégio de Aplicação, Universidade Federal do Rio de Janeiro
Publicado em 20/05/2011 | Atualizado em 21/05/2011
Foto: Flickr
Estão se aproximando as festas juninas. Você capricha no visual caipira e parte pro arraiá. A festa é animada e termina com um grande espetáculo de fogos de artifício que estouram lá ao longe, pintando o céu com cores, formas, movimentos e aromas diferentes. Lá vai mais um subindo, rápido, até muito alto, depois finalmente explode e... e... e... um tempo depois, ouvimos o estrondo da explosão, como um tiro de canhão. Mas, opa, espere aí um minuto!
Por que não ouvimos o barulho da explosão no mesmo momento em que vemos a explosão acontecendo? Afinal, quando batemos palmas, ou quando alguém fala com a gente, parece que ouvimos as palmas ou a voz da pessoa ao mesmo tempo em que as mãos batem uma na outra ou os lábios da pessoa se mexem. O que tem de diferente no som dos fogos de artifício?
Bem, não há nada de diferente no som propriamente dito. A diferença está na distância a que os fogos estouram. Em geral, os fogos explodem bem longe da gente. Então, o som que eles produzem tem um longo caminho a percorrer antes de chegar aos nossos ouvidos...
Quando os fogos de artifício explodem, eles empurram o ar em volta com muita força. Este ar, por sua vez, empurra o ar que está ao redor, e assim por diante, até que o ar que está em contato com nossos ouvidos é empurrado e passa adiante o empurrão para os nossos ouvidos. Todo esse empurra-empurra leva um tempo para acontecer, por isso podemos demorar para escutar um barulho que já foi emitido há algum tempo.
Quanto maior a distância a que estamos do barulho original, mais tempo ele leva para chegar aos nossos ouvidos, porque mais ar tem que ser empurrado e repassar o empurrão.
Entre raios e trovões
Uma outra situação em que isso fica bem claro são as tempestades. Você já deve ter notado que existe um atraso entre ver e escutar os raios. Isso é tão marcante que há duas palavras diferentes, cada uma correspondendo a uma sensação: chamamos o que vemos de relâmpago, e o que ouvimos de trovão.
Como o som no ar percorre aproximadamente 340 metros a cada segundo, uma regra prática para determinar a que distância de você caiu um raio é começar a contar os segundos (fale normalmente "mil e um", "mil e dois", "mil e três" e assim por diante e você estará contando os segundos com boa aproximação) assim que você vir o relâmpago, e interromper a contagem quando você ouvir o trovão.
Depois, basta multiplicar o número de segundos por 340. Assim, se levar dois segundos para ouvir o trovão, isso quer dizer que o raio caiu a cerca de 680 (2 x 340) metros de você. Se levar três segundos, a 1.020 (3 x 340) metros, isto é, cerca de um quilômetro, e assim por diante. Fazendo isso para vários trovões, podemos até tentar descobrir se uma tempestade está se aproximando ou se afastando da gente.
A mesma regra vale também para fogos de artifício ou tiros de canhão ou qualquer outra situação em que a gente possa medir o atraso entre o sinal visual que recebemos e o som que escutamos.
Já em outras situações, como alguém que bate palmas bem na nossa frente, é impossível perceber o atraso entre o que vemos e o que ouvimos. Isso acontece porque, como vimos, o som se propaga com grande velocidade – mais ou menos a velocidade de um carro de fórmula 1 correndo numa reta longa. Então, quando estamos muito próximos da fonte que emite o barulho, o som vem muito rápido e não leva tempo quase nenhum, porque a distância que ele percorre até nossos ouvidos é muito pequena!
Agora que você já leu tudo isso, que tal um desafio? Pense e tente explicar: por que ouvimos um eco quando gritamos de longe na direção de um paredão montanhoso, mas não quando gritamos dentro dos nossos quartos?
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