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Sep 02, 2023

Construa seu próprio alto-falante

Uma atividade científica sólida do Science Buddies Conceitos-chave FísicaSomMagnetismoEletricidade Introdução Você gosta de ouvir música? Você já se perguntou como uma TV, computador ou telefone transforma música

Uma atividade científica sólida da Science Buddies

Conceitos chaveFísicaSomMagnetismoEletricidade

Introdução Você gosta de ouvir música? Você já se perguntou como uma TV, um computador ou um telefone transformam música em som que seus ouvidos podem ouvir? Neste projeto você construirá seu próprio alto-falante com materiais domésticos e descobrirá como os alto-falantes convertem sinais elétricos em som.

Fundo Sons, como músicas ou faixas de áudio de um filme, podem ser armazenados como um arquivo eletrônico. Os dados no arquivo mostram como o volume e o tom do som mudam ao longo do tempo. Essas informações podem ser enviadas eletronicamente por meio de um fio (ou no caso de sinal Wi-Fi, pelo ar por meio de ondas de rádio). Este processo move a informação de um lugar para outro em formato digital – mas não produz som.

Para produzir som a partir de um sinal elétrico, precisamos de outra peça do quebra-cabeça: o eletromagnetismo. Quando uma corrente elétrica flui através de um fio, ela produz um campo magnético ao redor do fio. O campo magnético em torno de um único pedaço de fio reto é bastante fraco. Enrolar um monte de fio em uma bobina apertada, entretanto, pode tornar o campo magnético muito mais forte. Portanto, quando enviamos o sinal elétrico variável de um arquivo de áudio através de uma bobina de fio, obtemos um campo magnético variável que corresponde ao som original.

Este campo magnético variável pode empurrar e puxar o campo magnético de um ímã próximo (chamado de ímã permanente). Quando os ímãs se empurram e puxam uns aos outros, eles podem criar movimento. Você notou isso se já juntou dois ímãs ou usou um ímã para afastar outro ímã. Quando um dos ímãs (o eletroímã ou o ímã permanente) é fixado a uma membrana fina, o campo magnético que muda rapidamente faz a membrana vibrar. A membrana vibratória colide com moléculas de ar próximas, fazendo-as vibrar também. Essa vibração viaja pelo ar como uma onda sonora. Eventualmente, chega aos seus ouvidos e você ouve um som.

Normalmente os alto-falantes são cobertos por um case ou embutidos em um dispositivo eletrônico para que você não possa ver o interior deles. Neste projeto você construirá seus próprios alto-falantes do zero para ver como eles funcionam!

Materiais

Preparação

Procedimento

Observações e Resultados Quando você segurou o alto-falante próximo ao ouvido e segurou o ímã próximo à bobina, você deveria ter ouvido uma música muito fraca. Se você afastasse o ímã, a música desapareceria. Isto acontece porque as forças magnéticas são muito fortes perto do íman, mas rapidamente enfraquecem à medida que se afastam do íman.

Ao contrário de um alto-falante normal, seu alto-falante provavelmente não estava alto o suficiente para ser ouvido do outro lado da sala. Os alto-falantes comuns geralmente têm uma fonte de alimentação separada (eles são conectados a uma tomada de parede ou porta USB ou possuem uma bateria interna) e um amplificador, o que torna o som muito mais alto. Seu alto-falante funciona mais como fones de ouvido com fio, que não possuem fonte de alimentação externa. Você pode ouvir os fones de ouvido quando os coloca diretamente no ouvido, mas não do outro lado da sala.

Mais para explorar O que é um ímã? da Physics4KidsMake Sprinkles Dance, da Scientific American Quão altos podem ficar os alto-falantes de papel? da Science BuddiesMaking Sound Waves, da Scientific AmericanFale através de um telefone de corda, da Scientific AmericanAtividades STEM para crianças, da Science Buddies

Esta atividade foi trazida a você em parceria com a Science Buddies

Ben Finio é cientista sênior da Science Buddies e professor da Escola de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Cornell University Sibley. Siga-o no Twitter @BenFinio.

Markian Hawryluk, Renuka Rayasam e Kaiser Health News

John Fialka e E&E News

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Jack Murtagh | Opinião

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