Orientador: Profº Dr. Eduardo Sérgio de Souza
Mestrando: Renato Rodrigues
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ONDAS NO CORPO HUMANO
Mestrado em Ensino de Física
QUALIDADES FISIOLÓGICAS DO SOM
Quando mencionamos a palavra fisiologia com onda sonora, percebemos a junção, a conexão entre um ramo da Biologia com uma das divisões da Física que é a ondulatória. O ato de falar impõe mudanças na estrutura das cordas vocais que poderão ficar mais relaxadas ou tensionadas (esticadas). A própria posição das língua e dos dentes, interferem na qualidade deste som emitido. Existem pessoas que possuem a língua mais para frente, isso interfere na dicção e faz com que a mordida fique aberta (espaço entre os dentes da frente, incisivos centrais e laterais) e até caninos.
Na fotografia abaixo, temos uma criança que tem o hábito deletério ou errado de interpor a língua entre os elementos dentais. Isto gera mordida aberta e causa sérios problemas na qualidade fisiológica do som emitido.
Fig. 1 - Mordida aberta
Esta onda sonora emitida terá a função, a particularidade de sensibilizar a membrana timpânica. Vejam na animação que a onda sonora atravessa o ouvido médio, interno e finalmente ocorre a comunicação com o cérebro.
Anatomicamente, podemos destacar nesta última imagem os elementos que compõem o aparelho auditivo humano.
A partir de agora, iremos apresentar as três qualidades fisiológicas que acompanham todos estes aspectos que envolvem as ondas sonoras. São elas: altura, intensidade sonora e timbre.
1.Altura
É através da altura que conseguimos perceber a diferença entre sons graves e sons agudos. Quanto mais grave é o som, menor será sua frequência, e por outro lado quanto mais agudo maior será a frequência.
Para os homens a frequência fundamental é em torno de 113Hz, a mulher 220Hz e crianças 240Hz. Esta frequência fundamental demonstra a quantidade de vibrações por segundo do sinal excitatório proveniente da glote.
Fisicamente, o que regula a frequência são a massa, tensão e comprimento das cordas vocais. Quanto mais rápidas as cordas vocais vibrarem, mais tensionadas estarão e maior será a frequência. Em contrapartida, quanto mais lentas forem as vibrações, mais relaxadas e encurtadas estarão as pregas vocais e assim menor será a frequência.
2.Intensidade
A intensidade sonora está relacionada com a energia transportada pela onda, e assim diferenciaremos sons fortes de sons fracos. Matematicamente, a intensidade será definida pela expressão:
P: Potência expressa em Watts(W) e Área em m²
Deste modo, a unidade de Intensidade Sonora fica compreendida como w/m².
Todavia, se este valor exceder 1W/m², estaremos diante do chamado limiar de dor (veja a figura abaixo).
O limiar de dor é o máximo de nível sonoro que podemos suportar sem dor. Neste gráfico abaixo, verificamos que este valor está em torno de 120 decibels (dB).
Vale ressaltarmos, que existe um valor mínimo ( ) capaz de promover sensibilidade auditiva. Para nós, seres humanos, este valor é de
Sendo assim, para determinarmos esta intensidade auditiva, também conhecida com nível sonoro, utilizaremos a equação:
N : Nível sonoro medido em dB (decibel).
I : Intensidade sonora do local que se quer medir.
: Intensidade mínima audível pelo ser humano.
Atualmente, todos sabemos lamentavelmente que a poluição sonora está cada vez mais presente em nosso cotidiano. Dentro desta vertente, temos que perceber a importância do limiar de dor. . Dentro desta vertente, temos que perceber a importância do limiar de dor.
3.Timbre
O timbre é a qualidade fisiológica do som que nos permite diferenciar dois sons de mesma altura e intensidade (que pode ocorrer) emitidos por instrumentos diferentes.
Veja que uma mesma nota musical produzidas por um violino e um piano geram ondas resultantes diferentes(Timbres).
CURIOSIDADE
Retratando-se a voz humana, os profissionais que utilizam a voz como ferramenta fundamental em seu trabalho, tais como os professores, são muitas vezes acometidos pela rouquidão. Observem abaixo, alguns elementos sobre esta discussão.