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ACÚSTICA DA EDIFICAÇÃO
Disciplina ministrada ao IV semestre do curso de Engenharia Civil
Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Sinop/MT
Profa. Dr.-Ing. Erika Borges
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OBJETIVOS DA DISCIPLINA
Transmitir aos alunos a compreensão das possibilidades deatuação do profissional no ambiente construído considerando asnecessidades de adequação ao condicionamento e isolamentoacústico;
OBJETIVOS DA AULA 1
• Introdução a acústica;• Revisar os conceitos de ondulatória do som;
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ACÚSTICARamos da ciência que estudam os fenômenos acústicos:
• Engenharia acústica
• Física acústica
• Psicoacústica
• Acústica arquitetônica
• Acústica ambiental
• Música
• Medicina e fonoaudiologia
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
Introdução à Acústica
Som e conceitos
Fenômenos acústicos
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Efeitos da poluição sonora na saúde
• Irritação• Insônia• Dores de cabeça• Aumento da pressão
sanguínea (WHO, 2003)
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Efeitos da poluição sonora na saúde
O nível equivalente de ruído (Leq) de 65 dB(A) éconsiderado pela Organização Mundial da Saúde (OMS)como o limiar para evitar distúrbios psico-fisiológicos.
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Caráter fisiológico
• Distúrbios no sistema endócrino• Distúrbios cardiovasculares e respiratórios• Distúrbios gastrointestinais• Perda de audição e outros distúrbios
Efeitos da poluição sonora na saúde
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Caráter psicossocial
• Interferência no sono• Cansaço e dor de cabeça• Perda de atenção e concentração• Estresse• Distúrbios comportamentais
Efeitos da poluição sonora na saúde
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Custos sociais da poluição sonora• Saúde: OMS poluição sonora gerada pelo trafego de
veículos é responsável por 3% das mortes por doençascardíacas na Europa (210.000 pessoas/ano)*.
• Produtividade: baixa concentração, dificuldades decomunicação, irritabilidade e fadiga;
• Perda de valor de propriedades: 0,4% a 1,1% para cadadecibel de aumento; ~ 10% quando há proximidade comvias expressas;
• Impactos na biodiversidade: determinados níveis de ruídopodem afugentar a presença de fauna.
* http://www.telegraph.co.uk/news/uknews/1561091/Noise-having-huge-impact-on-health.html, 2007
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O SOM
http://www.youtube.com/watch?v=jwi4eQlPvU4rudaricci.blogspot.comataleb.wordpress.com
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Fonte: http://www.google.com.br
RUÍDO E BARULHO
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ACÚSTICARamo da física que estuda o som.
O som é um fenômeno ondulatório causado pelos mais diversos objetos e se propaga através dos diferentes estados físicos da matéria.
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Qualquer planejamento de projeto acústico se baseia nos fenômenos de propagação do som no ar e sólidos, pois o som não se propaga no vácuo.
Onda Mecânica Onda Eletromagnética
ACÚSTICA
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MOVIMENTO ONDULATÓRIOOnda é uma perturbação do meio caracterizada pelo transportede energia e quantidade de movimento, sem o transporte dematéria.
compressão rarefação
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A oscilação das moléculas de ar provoca variação da pressão, queao se propagar até nossos ouvidos, causa sensações auditivas noaparelho auditivo.
Oscilação das moléculas de ar
Propagação do ar
Diapasão
MOVIMENTO ONDULATÓRIO
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Uma onda pode ser descrita através da sua frequência,amplitude e comprimento de onda (λ).
Comprimento de onda(λ): é a distancia percorrida em 1 ciclo de oscilação.
Período: tempo(s) em que se realiza um ciclo completo, é o inverso da frequência.
MOVIMENTO ONDULATÓRIO
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Frequência é a quantidade de vezes que a moléculaoscila em 1 segundo.
Frequência hertz (ou ciclos/segundo)
MOVIMENTO ONDULATÓRIO
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Ouvido Humano 20 Hz – 20 000 Hz
A frequência sonora é medida em Hertz (Hz) emhomenagem ao cientista alemão estudioso do assunto,Henritch Hertz.
MOVIMENTO ONDULATÓRIO
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Uma onda pode ser descrita através da sua frequência,amplitude e comprimento de onda (λ).
Amplitude = Volume do som
Altura do som = grave/agudo
Grave 20Hz – 360HzMédio 360Hz – 1400HzAgudo 1400Hz – 20000Hz
Amplitude das vibrações em uma partícula do campo ondulatório (meio).
MOVIMENTO ONDULATÓRIO
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Existe uma relação inversa do comprimento deonda com a frequência. Quanto menor afrequência, maior o λ , e quanto maior a frequência,menor o λ.
Comprimento de onda versus frequencia – inversamente proporcionais.
MOVIMENTO ONDULATÓRIO
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c = 331 + 0,6 . tc
velocidade do som (c) no ar (com aprox. 20° C)
c = 343 m/s
λ = Comprimento de onda [m]
𝑓 = Frequência [Hz]
c = Velocidade do som [m/s]
λ =𝑐
𝑓
MOVIMENTO ONDULATÓRIO
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1. Qual é o comprimento de onda de uma som com frequência de 20 KHz ?
2. Qual é o comprimento de onda de uma som com frequência de 1 KHz ?
3. Qual é a frequência de um som com comprimento de onda de 17 metros ?
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Frequência Comprimento de onda
20 kHz 1,7 cm
10 kHz 3,4 cm
1 kHz 34 cm
100 Hz 3,4 m
20 Hz 17m
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OBJETIVO DO MÓDULO II• Conhecer os fenômenos acústicos e suas implicações no ambiente construído;
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1. Refração
2. Difração
3. Reflexão
4. Ressonância
FENÔMENOS ACÚSTICOS
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Refração
consiste em a onda sonora passar de um meio para o outro, mudando sua velocidade de propagação e comprimento de onda, mas mantendo constante a frequência.
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Difração
o fenômeno em que uma onda sonora pode transpor obstáculos.
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Reflexão do somA reflexão de uma onda sonora acontece quandoela encontra um obstáculo e retorna para o meio deorigem de propagação.
Superfícierefletora
Reflexão do som
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Quando uma onda sonora incide sobre um plano,parte da energia é refletida e parte é absorvida pelasuperfície.
Reflexão do som em um plano
Fonte: Veres&Fasold (2003)
TRANSMITIDO
ABSORVIDO
INCIDIDO
REFLETIDO
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REFLEXÃO DO SOM
Fonte: Ennio Cruz da Costa, Acústica Técnica (Editora Blücher, 2003)
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Fonte: Veres&Fasold (2003)
Fonte sonora Fonte sonora
Superfícieconvexa
Superfíciecôncava
Espalhamento do som
Convergencia do som
REFLEXÃO DO SOM - SUPERFÍCIES CURVAS
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Fonte: Veres&Fasold (2003)
Efeito de galeria de sussuro(Flustergalerieeffekt)
Catedral de Brasília – DFPlanta em formato circular
Fontesonora
Receptor
REFLEXÃO DO SOM - SUPERFÍCIES CURVAS
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ECO
O eco é a repetição nítida e distinta de um somdireto .O som refletido chama-se eco, quando se distinguedo som direto. Para uma pessoa ouvir o eco de umsom por ela produzido, deve ficar situada a, nomínimo, 17 m do obstáculo refletor, pois o ouvidohumano só pode distinguir dois sons com intervalode 0,1 s. O som, que tem velocidade de 340 m/s,percorre 34 m nesse tempo.
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REFLEXÃO DO SOM
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REFLEXÃO DO SOM
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ECO
a) desfavorávelb) favorávelc) favorável
Ecos não devem ocorrer
em sala para fala!
Plantas
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RESSONÂNCIA
Todas as estruturas mecânicas tem uma ou maisfrequências naturais de oscilação. Se a estruturafor submetida a uma força externa periódica cujafrequência coincida com uma das frequênciasnaturais, a amplitude da oscilação atingirá valoreselevados que podem levar ao colapso da estrutura.Este fenômeno é denominado ressonância.
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RESSONÂNCIA
Ponte pênsil do estreito de Tacoma (Washington, EUA)
E. Hecht, Physics (Brooks & Cole, 1994)
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RESSONÂNCIA ACÚSTICA
O fenômeno de ressonância é muito importante na compreensão das propriedades dos instrumentos musicais e o modo como eles produzem seu som característico.
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