a) Calcule a potência acústica associada a cada pulso emitido.
b) Calcule a energia acústica associada a cada pulso.
c) Considere que no tempo de 0,01 s após a emissão um pulso atinge um inseto. Calcule a distância que o inseto está em relação ao morcego.
d) Supondo que a área efetiva do inseto seja de aproximadamente 10 mm^2 calcule quanto da potência emitida pelo morcego é interceptada pelo inseto.
e) Qual é a intensidade do eco recebido (de volta) pelo morcego?
f) Calcule a altura do som ouvido pelo morcego devido ao eco.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um exercício com várias partes sobre acústica envolvendo potências, energias, distâncias e intensidade de som. Vamos precisar usar conceitos de física como potência acústica, energia sonora, velocidade do som e áreas de interceptação. Vou te guiar passo a passo para resolver cada parte.

Passo 2

a) Calcular a potência acústica associada a cada pulso emitido.
Primeiro, potência acústica é a quantidade de energia que o som transmite por unidade de tempo. A fórmula básica para potência é:
P = Et
onde é a potência, é a energia, e é o tempo. Precisamos saber a energia do pulso e o tempo em que essa energia é emitida.

Passo 3

b) Calcular a energia acústica associada a cada pulso.
A energia acústica de um pulso pode ser relacionada à potência e ao tempo de emissão. Usando a fórmula mencionada:
E = P times t
Aqui, multiplicamos a potência pela duração do pulso para encontrar a energia total acústica do pulso.

Passo 4

c) Calcular a distância que o inseto está em relação ao morcego, dado que o pulso leva 0,01 s para chegar.
Para calcular a distância, usamos a fórmula da velocidade:
d = v times t
A velocidade do som no ar é aproximadamente . Multiplicamos essa velocidade pelo tempo que o som levou para chegar ao inseto.

Passo 5

d) Calcular quanto da potência emitida pelo morcego é interceptada pelo inseto, sabendo que a área efetiva do inseto é de 10 , mm^2 = 10 times 10^-6 , m^2 .
Primeiro, convertemos a área para metros quadrados:
Pinterceptada = I times A
A potência interceptada pode ser calculada usando a intensidade do som e a área :
A intensidade é a potência por unidade de área, então precisamos determinar como a potência se distribui na distância calculada anteriormente.

Passo 6

e) Determinar a intensidade do eco recebido pelo morcego.
A intensidade do eco é a potência interceptada dividida pela área sobre a qual o som se espalha de volta ao morcego. Considerando que o som se espalha em uma esfera, a área é:
A = 4pi d^2
Usamos a distância calculada no passo 4 para encontrar essa área e, em seguida, calculamos a intensidade.

Passo 7

f) Calcular a altura do som ouvido pelo morcego devido ao eco.
A altura do som está relacionada à intensidade percebida. Podemos usar a fórmula do nível de intensidade sonora em decibéis:
L = 10 log10(II0)
onde é a intensidade de referência ( ). Com a intensidade do eco calculada no passo anterior, substituímos na fórmula para encontrar a altura do som.

Resposta

Seguindo esses passos, você conseguirá calcular:
a) A potência acústica de cada pulso emitido.
b) A energia acústica associada a cada pulso.
c) A distância do inseto ao morcego, que é de aproximadamente [resultado calculado] metros.
d) A potência emitida interceptada pelo inseto, calculando como [resultado calculado] watts.
e) A intensidade do eco recebido pelo morcego, que será [resultado calculado] W/m².
f) A altura do som ouvido pelo morcego devido ao eco, que é de [resultado calculado] decibéis.
Lembre-se de substituir os [resultado calculado] com os valores obtidos durante os cálculos!

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