Encontre as amplitudes de pressão das ondas sonoras no ar, para cada uma destas intensidades. Assuma que a intensidade de referência vale , a densidade do ar e a velocidade do som .

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está pedindo. Precisamos encontrar as amplitudes de pressão das ondas sonoras no ar para diferentes intensidades fornecidas. Para isso, vamos usar conceitos de ondas sonoras, especificamente a relação entre intensidade e amplitude de pressão. As informações que temos são:
  • Intensidade de referência:
  • Densidade do ar:
  • Velocidade do som no ar:

Passo 2

Primeiro, vamos entender como a intensidade da onda sonora está relacionada com a amplitude de pressão. A fórmula que relaciona esses dois valores é:
Onde:
  • é a intensidade da onda sonora.
  • é a amplitude de pressão.
  • é a densidade do meio (no caso, o ar).
  • é a velocidade do som no meio.

Passo 3

Nosso objetivo é encontrar a amplitude de pressão ( ). Para isso, vamos rearranjar a fórmula para resolver :

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores fornecidos na fórmula. Suponha que temos uma intensidade específica , então:

Passo 5

Vamos simplificar a expressão dentro da raiz:

Passo 6

Se você tiver valores específicos para a intensidade , basta substituir na fórmula para encontrar a amplitude de pressão correspondente. Por exemplo, se :

Resposta

A amplitude de pressão das ondas sonoras no ar para uma dada intensidade é calculada pela fórmula:
Substituindo os valores fornecidos:
Assim, para cada intensidade fornecida, você pode substituir na fórmula acima para encontrar a amplitude de pressão correspondente.

Exercícios relacionados

Existe uma corda pendurada na vertical com densidade linear , com comprimento de 50 m e com uma massa de 100 kg presa na extremidade inferior. (a) Desconsiderando-se a massa da corda em comparação com a massa presa na extremidade, qual é a velocidade das ondas na corda? (*b) Considerando-se a massa da corda, qual é a velocidade de onda como função da altura? © Qual seria a frequência de oscilação da massa para pequenas amplitudes?
Um bastão de metal pode ter três tipos de ondas: som (longitudinal), ondas de cisalhamento (transversal) e ondas de torção (transversal). Enquanto que as ondas transversais são bem mais complicadas do que em uma corda, o som é relativamente simples. O som pode se propagar em todas as direções em um volume do material ou ao longo de uma barra fina quando comparada com o comprimento de onda do som. (a) Qual é a velocidade do som em um bastão fino em termos das propriedades do material que o compõe? Faça uma analogia com o som em um tubo de ar. (b) Calcule numericamente a velocidade do som para bastões feitos de diferentes materiais, especialmente o ferro.
Argumente porque a seguinte função obedece a equação da onda e encontre a sua velocidade (módulo e sentido) (no S.I.):
.
Thes cargas puntiformes estāo posicionadas respectians mente em e . Quanto vale o campo eletrostático no ponto