Explorando a audição humana como instrumento demonstrativo de aplicações reais da Física

O som é um fenômeno muito amplo e encantador. Levando assim uma exploração aprofundada dos fenômenos mecânicos e biológicos da relação entre o som e a audição humana. O som é um fenômeno amplamente explorado pela Física, entretanto, esse conteúdo quase sempre se limita a metodologia do cálculo por alguns professores, o que alimenta a apatia dos alunos pelos conteúdos dessa disciplina.

A realidade está amplamente preenchida com ondas sonoras, e os seres humanos são naturalmente incapazes de perceber toda a diversidade sonora que as cercas, pois, sua audição se limita a frequências entre 20 a 20.000 Hz (JOURDAIN, 1997). O ouvido é composto por três partes, ouvidos externo, médio e interno. A figura 1 abaixo delimita o campo audível aos humanos.

O ouvido externo é responsável por capitar às ondas sonoras. O fato de o som ser uma onda é importante para a função de determinar o ponto de origem, pois, através da velocidade que o som chega à orelha externa, informações tridimensionais são criadas. A precisão dessa previsão é muito baixa nos humanos em comparação com outros animais como os morcegos. (CONDE-GARCIA, 1998).

É no ouvido médio que as ondas são amplificadas, em estímulos elétricos legíveis para o cérebro. Essa mecânica é função que amplificam as ondas em aproximadamente 25 vezes. Tal amplificação pode ser perigosa dependendo da intensidade do som, (GASPAR, 2000). É no ouvido médio que a discussão sobre a Física do som cresce.

Por último, o ouvido interno é responsável por converter as vibrações potencializadas pelo ouvido médio nos estímulos elétricos (ROEDERER, 1998). Na cóclea (ouvido interno), as escalas vestibular e timpânica se comportam como um sistema hidromecânico. A diferença de pressão geram movimentos diversos na cóclea, para cima ou para baixo, gerando oscilações de diferentes frequências. É na cóclea que a conversão de energia das vibrações mecânicas do liquido do ouvido interno em impulsos elétricos que são enviados aos neurônios auditivos.

O presente trabalho buscou trazer uma perspectiva distinta ao estudo do som, como a sua natureza. E assim, esperamos um maior engajamento quando o momento de estudar esse mesmo fenômeno na metodologia do cálculo.