
É o equivalente da ópera à cena da casca de banana: a soprano no palco atinge uma nota alta tão longa e penetrante que quebra os binóculos da elegante viúva no camarote. Hollywood pode fazer isso com um truque de edição, mas é possível na vida real?
Bem, sim é. Mas o mesmo acontece com ser atingido por um raio. Em outras palavras, é necessária uma rara convergência de condições particulares. Para entender essas condições e como elas funcionam juntas, um curso intensivo de acústica é necessário.
O som é energia acústica. Como a eletricidade, a energia sonora viaja através de substâncias em ondas, o que "excita" as partículas da substância e as faz vibrar em uma determinada frequência. A frequência refere-se ao número de ondas que passam por um determinado ponto durante um determinado período de tempo, e medimos a frequência em hertz: um hertz é igual a uma onda por segundo.
Toda substância tem uma frequência natural ou ressonante – a frequência na qual seus próprios átomos vibram. Por exemplo, suponha que sua vizinha que toca baixo racha o gesso em suas paredes quando toca uma linha de baixo grave. A frequência das notas mais graves e graves de um baixo varia de 40 a 150 hertz. (A qualidade dos alto-falantes do seu vizinho também afetará a qualidade do som.) Assim, a frequência de ressonância do gesso deve cair em algum lugar nessa faixa, porque quando uma substância encontra uma frequência que corresponde, ela absorve a energia em vez de refleti-la [fonte : Ópera de San Diego ].
Ondas que quebram vidro carregam mais energia. Eles são mais curtos e "mais agitados"; assim, mais deles passam por segundo, a aproximadamente 556 hertz [fonte: San Diego Opera ]. Para quebrar o vidro, a frequência da nota deve ser a mesma do vidro. Essa é uma condição.
A nota também tem que ser alta, uma qualidade conhecida como intensidade . A intensidade é medida em decibéis. Enquanto os tons de conversação têm uma média de 50 a 60 decibéis, um vocalista treinado pode ter os tubos para se aproximar dos aproximadamente 105 decibéis necessários para quebrar o vidro [fonte: San Diego Opera ]. Mesmo assim, ele ou ela teria que estar tão perto a ponto de arriscar graves cortes faciais se o vidro explodisse. Mais provavelmente, seria necessário um impulso de amplificação eletrônica.
Por fim, o vidro deve ser estrategicamente selecionado. Uma taça de vinho é uma boa escolha. É fino e fino – ao contrário, digamos, de uma caneca de cerveja – que maximiza a quantidade de estresse por partícula. Um copo vazio racha mais facilmente (embora menos dramaticamente) do que um contendo vinho; o ar, sendo menos denso que o líquido, transporta melhor o som. E se você encontrar uma taça de vinho com uma falha em sua estrutura, mesmo invisível, isso ajuda fornecendo um ponto fraco.
Aliás, testes do mundo real envolvendo frequências ressonantes oferecem mais do que uma desculpa para quebrar o vidro. A frequência ressonante é a base dos testes ultrassônicos, que são usados para determinar a segurança de estruturas que variam de dutos a aviões. O teste ultrassônico é um tipo de teste não destrutivo (NDT), que permite que os engenheiros monitorem a integridade dos materiais de construção como, onde e enquanto eles são usados - o que é preferível ao desmantelamento de um prédio ou avião para análise em um laboratório.
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Nota do autor: "Você pode realmente quebrar um copo com uma nota alta?"
Alguns anos atrás, eu estava limpando a cozinha quando derrubei uma cadeira muito para trás em suas pernas traseiras. Ela escorregou da minha mão e atingiu a porta do forno. A janela da porta explodiu em uma dramática chuva de meteoros vítreos. O chão brilhava, deslumbrante como uma paisagem de inverno depois de uma tempestade de gelo. Embora a fonte da energia não fosse sônica, o resultado foi semelhante e igualmente improvável. (Acho que tive sorte.)
Artigos relacionados
- Ultrassônicos
- Ressonância
- Como você pode fazer um copo de vinho cantar?
- Uma onda sonora pode matar você?
- O que é um decibel e como é medido?
Mais ótimos links
- Ciência da Música na Universidade de Nova Gales do Sul
- Sociedade Acústica da América
- Quais são as maravilhas acústicas do mundo?
Origens
- Sociedade Americana para Testes Não Destrutivos. "Introdução aos Testes Não Destrutivos". (24 de maio de 2015) https://www.asnt.org/MinorSiteSections/AboutASNT/Intro-to-NDT
- Bergmann, Paulo. "Insonorização." Revista UHF. Nº 63. (27 de maio de 2015) http://www.uhfmag.com/Issue63/soundproofing.html
- Aff, Chris. "The Art of Bass EQ; Usando Oito Faixas de Freqüências Chave." Behindthemixer. com. 6 de setembro de 2011. (24 de maio de 2014) http://www.behindthemixer.com/art-bass-eq-using-eight-key-frequency-ranges/
- Centro de Recursos NDT. "Testes não destrutivos na indústria aeroespacial." (24 de maio de 2015) https://www.nde-ed.org/AboutNDT/SelectedApplications/AircraftInspection/Aircraft%20Inspection.htm
- Centro de Recursos NDT. "Os componentes do som". (22 de maio de 2015) https://www.nde-ed.org/EducationResources/HighSchool/Sound/components.htm
- Ópera de San Diego. "Conexões Físicas: Lição Dois: Intensidade e a Voz Humana." (23 de maio de 2015) https://www.sdopera.com/content/science-music/Physics-Lesson2.pdf
- Shrock, Karen. "Fato ou Ficção: a voz penetrante de um cantor de ópera pode quebrar vidro." Americano científico. 23 de agosto de 2007. (21 de maio de 2015) http://www.scientificamerican.com/article/fact-or-fiction-opera-singer-can-shatter-glass/