Uma onda sonora de intensidade
passa através de uma superfície com área de
. Quanta energia passa através da superfície em
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma onda sonora com intensidade de
passando por uma superfície de área
. A pergunta é: quanta energia passa por essa superfície em 1 hora? Vamos precisar entender de intensidade sonora, área, tempo e como essas grandezas se relacionam para calcular a energia total.
Passo 2
Primeiro, vamos garantir que todas as unidades estejam compatíveis. A intensidade está em microwatts por metro quadrado (
), a área está em centímetros quadrados (
) e o tempo está em horas. Vamos converter tudo para as unidades do Sistema Internacional (SI):
Passo 3
Agora, convertendo os valores:
- Intensidade:
- Área:
- Tempo:
Passo 4
Sabemos que a energia (
) transferida pode ser calculada multiplicando a potência § pelo tempo (t):
Mas a potência que passa pela superfície é a intensidade (
) multiplicada pela área (
):
Então, substituindo na equação da energia:
Passo 5
Agora, substituímos os valores convertidos na equação:
Passo 6
Vamos calcular passo a passo:
Primeiro, multiplicamos intensidade e área:
Primeiro, multiplicamos intensidade e área:
Agora, multiplicamos pela quantidade de tempo:
Resposta
A energia que passa através da superfície em 1 hora é aproximadamente
.
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para o elétron e
para o próton e as massas são
e
.
Determine a densidade de energia em uma onda sonora a
de distância de uma sirene de emergência de 5,20
, admitindo que as ondas são esféricas e que a propagação é isotrópica, sem absorção pela atmosfera.