Todos os dias, milhares de estudantes e servidores passam pelo arco do campus sede da UFSM. No entanto, apesar de ser tão conhecido - e, aparentemente, simples -, poucos sabem que ele esconde uma curiosidade: se duas pessoas pararem embaixo do arco, uma em cada extremidade, e conversarem em tom de voz normal, ambas são capazes de se ouvir mesmo com todo o barulho do trânsito a sua volta.
A explicação matemática do fenômeno é complexa, segundo o professor do Departamento de Estruturas e Construção Civil do Centro de Tecnologia da UFSM Eric Brandão. No entanto, é possível entender o que acontece por meio do conceito de Whispering Gallery - galeria sussurrante, em português.
Segundo essa teoria, quando os sussurros chegam até uma superfície circular ou semicircular - como a do arco da UFSM -, as ondas sonoras se propagam ao longo do caminho curvado. O ângulo da superfície faz com que a energia sonora seja canalizada até o outro lado. Desta forma, a mensagem chega ao receptor com poucas interferências - apenas com uma potência levemente menor do que quando foi emitida. Por este motivo, caso a fonte apenas cochiche, é possível que o som da voz não chegue à outra extremidade. “É como se o tamanho das flechas fossem diminuindo”, pontua Eric, que dá aulas no curso de Engenharia Acústica da UFSM.
A perda de potência ocorre porque a voz - que é uma onda sonora - não sai da boca em uma única direção. “É como se fosse um conjunto de flechas”, explica o professor Eric, que complementa: “No caso da experiência no arco, um tanto da onda sonora emitida pela fonte se perde nos ruídos de fundo, como o barulho dos carros, ou é absorvida pelo material do arco. Chegarão ao outro lado os raios emitidos mais para cima, tangentes à curva”.
As ondas no arco
Para seguir desvendando a acústica do arco da UFSM, é preciso entender os conceitos de frequência e comprimento de onda - que são inversamente proporcionais, ou seja: quanto maior um, menor o outro, e vice-versa. A relação entre essas grandezas e o tamanho da superfície de interesse é importante para entender o fenômeno da galeria sussurrante, segundo o professor Eric.
Para que uma onda sonora seja carregada pela superfície, essa última deve ter tamanho igual ou maior que o da onda. “Imagina uma onda do mar com dez metros de comprimento e uma superfície do tamanho de uma bolinha de gude: a onda nem “sente” a superfície, e simplesmente passa por cima. A superfície, neste caso, não perturba a onda”, elucida Eric. Isso é o que acontece com as baixas frequências, que têm grande comprimento de onda e, por isso, precisam de grandes superfícies para carregá-las.
A voz, por sua vez, tem boa quantidade de energia em frequências mais altas. Isso faz com que o arco, que é relativamente estreito - com cerca de dois metros de largura - consiga levar o som para o outro lado.
Podemos ouvir tudo?
O ouvido humano consegue escutar sons entre a frequência mínima de 20 Hz - grave, com comprimento de onda de 17 metros - e a frequência máxima de 20000 Hz - aguda, com comprimento de onda de 17 milímetros.
Com o avanço da idade, o espectro audível diminui. Você pode testar a sua capacidade de audição no link.
Agora que você sabe que o arco da UFSM é uma galeria sussurrante, basta convidar seus amigos e testar o fenômeno! Faça foto ou vídeo e marque @revistaarco no Instagram.
Reportagem: Andressa Motter, acadêmica de Jornalismo
Ilustrações: Marcele Reis, acadêmica de Publicidade e Propaganda