O alto falante de um aparelho de som emite 4 W de potência na frequência de . Admitindo-se que o som se distribui uniformemente em todas as direções, determine num ponto situado a do alto falante.
(B) A amplitude da variação de pressão.

Passo 1

Então, vamos lá! O exercício fala sobre um alto-falante que emite 4 watts de potência numa frequência de 300 Hz. A gente precisa descobrir a amplitude da variação de pressão em um ponto que está a 6 metros de distância desse alto-falante. Para resolver isso, vamos usar conceitos de Física relacionados à propagação de ondas sonoras e como calcular a intensidade e a pressão sonora.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que a potência emitida pelo alto-falante se espalha uniformemente em todas as direções. Isso significa que a potência se distribui numa área esférica ao redor do alto-falante. A fórmula para a intensidade sonora é dada por:
Onde:
  • é a potência (4 W)
  • é a distância do ponto ao alto-falante (6 m)
  • é aproximadamente 3,1416
Vamos calcular a intensidade sonora.

Passo 3

Substituindo os valores na fórmula:
Então, a intensidade sonora no ponto a 6 metros é aproximadamente .

Passo 4

Agora, vamos relacionar a intensidade sonora com a amplitude da pressão sonora . A relação entre elas é dada por:
Onde:
  • é a intensidade sonora (0,00885 W/m²)
  • é a densidade do ar (aproximadamente a 20°C)
  • é a velocidade do som no ar (aproximadamente a 20°C)
Vamos reorganizar a fórmula para encontrar :

Passo 5

Substituindo os valores na fórmula:
Vamos calcular passo a passo:
Agora, tiramos a raiz quadrada:

Resposta

A amplitude da variação de pressão no ponto situado a 6 metros do alto-falante é aproximadamente .

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Uma corrente elétrica A está uniformemente distribuída sobre a seção transversal de um fio cilíndrico de raio , comprimento e resistividade . Pede-se: (a) Qual é o fluxo de portadores de carga através do fio? (suponha que o valor absoluto da carga de cada um portador vale ). (b) Encontre o módulo da densidade de corrente. © Determine a intensidade do campo elétrico que gera essa densidade de corrente. (d) Ache a diferença de potencial aplicada entre as pontas do fio.
Utilizando a Lei de Ampère, calcule o campo magnético fora e no interior de um solenoide ideal composto de espriras por comprimento e conduzindo uma corrente elétrica I. (sugestão: acompanhe a seção 29-5 no livro do Halliday - Fundamentos de Física, vol. 3, 8ed)
Ache as componentes coordenadas esféricas da velocidade e da aceleração de uma partícula em movimento:
Sugestão:
Nota: Usando as técnicas lagrangianas da Seção 17.3, podemos obter esses resultados de um modo mais elegante. O ponto em significa derivada em relação ao tempo, . Newton é que deu origem a essa notação.
O momento angular orbital de uma partícula é dado por , em que é o momento linear. Com as velocidades linear e angular relacionadas por , mostre que
Aqui, é um vetor unitário na direção . Para isso se reduz a , com o momento de inércia dado por . Na Seção 3.5 esse resultado é generalizado para formar um tensor de inércia.