Q36.9 Alguns alto-falantes para concertos ao ar livre (quando em geral os ouvintes estão sentados no solo) são maiores na direção vertical que na horizontal. Com base nos conceitos da difração, explique por que esse tipo de alto-falante espalha o som de modo mais uniforme entre a plateia que aqueles com forma quadrada ou que possuem forma de um retângulo mais largo horizontalmente que verticalmente. Esse formato continuaria sendo o ideal se os ouvintes estivessem sentados em fileiras com alturas diferentes, como no caso de um anfiteatro? Por quê?

Passo 1

Vamos entender o que a pergunta está nos pedindo. Estamos falando sobre alto-falantes usados em concertos ao ar livre, onde a plateia geralmente está sentada no chão. O problema destaca que esses alto-falantes são mais altos na vertical do que na horizontal. Queremos saber por que esse formato ajuda a espalhar o som de maneira mais uniforme, comparado a alto-falantes quadrados ou mais largos na horizontal. Além disso, devemos considerar se esse formato ainda seria ideal se a plateia estivesse em diferentes alturas, como num anfiteatro. Para resolver isso, vamos usar o conceito de difração, que é como as ondas de som se espalham ao redor de obstáculos ou através de aberturas.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que é difração. Difração é um fenômeno que ocorre quando ondas, como o som, encontram um obstáculo ou passam por uma abertura e se espalham. A quantidade de difração depende do comprimento de onda e do tamanho do obstáculo ou abertura. No nosso caso, os alto-falantes têm uma abertura que influencia como o som se espalha.

Passo 3

Agora, vamos pensar na forma do alto-falante. Um alto-falante mais alto na vertical tem uma abertura maior nessa direção. Quando o som sai dessa abertura, a maior dimensão vertical permite que as ondas sonoras se espalhem mais nessa direção. Isso significa que o som pode alcançar mais facilmente diferentes alturas na plateia, especialmente se os ouvintes estiverem em fileiras com alturas variadas.

Passo 4

Por outro lado, um alto-falante com forma quadrada ou mais largo na horizontal tem uma abertura maior nessa direção. Isso faz com que o som se espalhe mais horizontalmente, mas com menos capacidade de alcançar diferentes alturas de forma uniforme. Como resultado, áreas da plateia que estão em diferentes níveis de altura podem não receber o som de maneira tão equilibrada.

Passo 5

Aplicando o conceito de difração, a forma verticalmente maior do alto-falante facilita o espalhamento do som em todas as direções necessárias para alcançar a plateia sentada no solo de maneira uniforme. Isso minimiza áreas de sombra acústica e garante que todos os ouvintes, independentemente de sua posição horizontal, recebam uma qualidade de som consistente.

Passo 6

Agora, se os ouvintes estiverem em fileiras com alturas diferentes, como num anfiteatro, a vantagem do alto-falante verticalmente maior se torna ainda mais relevante. A abertura vertical maior permite que o som se difrata verticalmente para alcançar as diferentes alturas das fileiras, garantindo que todos os ouvintes, mesmo aqueles em níveis mais altos ou mais baixos, recebam o som de forma equilibrada.

Resposta

Portanto, alto-falantes mais altos na vertical proporcionam um espalhamento mais uniforme do som na plateia, tanto em ambientes planos quanto em cenários com diferentes alturas de audiência, como em um anfiteatro.

Exercícios relacionados

Q35.15 O fenômeno da interferência pode ocorrer em uma película fina. Por que é necessário que a película seja fina? Por que esse efeito não é observado em uma película espessa? Qual é o limite entre a película
o que com a distância entre as franjas escuras quando aumentamos o comprimento de onda da onda incidente sobre as fendas?
35.8 ・Uma luz coerente com comprimento de onda de 450 nm incide sobre uma fenda dupla. Em um anteparo a de distância, a distância entre as franjas escuras é . Qual é o espaçamento entre as fendas?
Q35.9 Um feixe coerente de luz de comprimento de onda incide sobre duas fendas estreitas separadas por uma distância . Quando é menor que um certo valor mínimo, não se forma nenhuma franja escura. Explique. Com base em , qual deve ser esse valor mínimo de ?
Os elétrons livres de um metal são atraídos pela força de gravidade da Terra. Então, por que eles não se acumulam na base de um condutor, tal como a sedimentação de partículas no fundo de um rio?