BATIMETRIA III: FALANDO UM POUCO SOBRE ACÚSTICA

A batimetria, por ser uma ciência, é baseada em estudos matemáticos e conceitos físicos. E a acústica pode ser considerado como o pilar central de tal ramo. Entender conceitos fundamentais da acústica facilita a compreensão dos "comos" e "por quês" de vários  conceitos da batimetria. Contudo, fazer esse paralelo entre aquilo que a ciência rege e a aplicação na realidade, muitas das vezes, é difícil. Não só neste caso - batimetria x acústica - como em qualquer outro caso que envolva uma ciência exata e o mundo concreto.

A proposta (ou desafio?) desse post esta focalizada nesse aspecto: simplificar e correlacionar algumas importantes teorias da acústica com a realidade que a hidrografia exija. Provavelmente, ao ser dada continuidade a série, vocês leitores sentirão falta de um ou outro conceito. Assumo o compromisso de, sempre quando possível/necessário, atualizar esse texto quando for preciso.



Acústica: Ramo da física que estuda a propagação e efeito da energia sonora  através do meio sólido, líquido e gasoso

P: Por quê do uso da acústica e não de qualquer outro ramo da física?
R: As ondas eletromagnéticas se mostraram problemáticas no meio líquido. Sua velocidade é reduzida nesse meio (exemplo claro do lápis dentro do copo e da aparente deformidade que o primeiro sofre.). E isso não é interessante para a Batimetria.

          Nota: Assim como qualquer outra onda, as ondas acústicas não          transportam matéria, e sim energia.

Frequência acústica: segundo o dicionário, frequência esta relacionado ao ato de repetição de algum evento. Associando esse conceito à área física, podemos vincular esse evento acima citado como o fenômeno de oscilação que ocorre se repete na onda. A frequência é um conceito de natureza quantitativa, em outras palavras, o seu conceito é ligado a quantidade de repetição de oscilação ocorre na onda. No exemplo abaixo vemos diversas ondas de frequências diferentes (a azul possue mais frequência se comparada às outras).

 

                                                                                                                                                     FONTE DA IMAGEM: WIKIPÉDIA

           Nota:

Quanto

> frequência

> atenuação do sinal

logo,

< alcance e penetração da onda.

Ex: Frequência de um ecobatimetro de águas rasas:200 KHZ

     Profundidade limite para uso: de 100 a 200 metros.

Ex 2: Frequência de um perfilador de sedimentos:6 KHZ

     Profundidade limite para uso: 600 metros.

 

Comprimento da onda acústica: É a distância entre dois picos (ponto mais alto de uma onda) consecutivas ou dois vales (ponto mais baixo de uma onda) consecutivos dentro de onda.

                                

           Nota:

Quanto

> comprimento do pulso

> energia na água

logo

< alcance e penetração da onda.

 

 

 Velocidade acústica:  

• velocidade do som no ar: 340 m/s

• velocidade do som na água:1450 m/s

          Nota: A velocidade sonora no meio líquido sofre influência conforme as seguintes variantes:

Variante	Alteração no Meio Líquido	Influência na Velocidade
Temperatura	1° C	4 ½ m/s
Salinidade	1/1000	1,21 m/s
Profundidade	60 metros	1 m/s

Atenuação: fenômeno natural de perda de energia de propagação de uma onda acústica.

Reflexão: alteração da direção da propagação da onda acústica em decorrência do encontro desta com algum obstáculo em seu caminho. A velocidade, frequência e comprimento da onda acústica continua a mesma.

Refração: alteração da direção da propagação da onda acústica conforme a resultante da variantes que influenciam na velocidade do som.

Efeito Doppler: fenômeno que consiste na alteração da frequência emitida por uma fonte tendo como causa a  mudança de velocidade dessa e do observador.