Os ouvidos de aproximadamente um terço das pessoas com audição normal emitem continuamente um som de baixa intensidade através do canal auditivo. Uma pessoa com essa emissão otoacústica espontânea raramente tem consciência do som, exceto talvez em um ambiente extremamente silencioso, mas as vezes a emissão é suficiente intensa para ser percebida por outra pessoa. Em uma observação, a onda sonora tinha uma frequência de 1665 Hz e uma amplitude de pressão
Pa. Qual era (a) a amplitude dos deslocamentos
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma onda sonora com uma frequência de 1665 Hz e uma amplitude de pressão de
Pa. Precisamos encontrar a amplitude dos deslocamentos dessa onda sonora. Para resolver isso, vamos usar conceitos de física das ondas, especificamente das ondas sonoras, e utilizar algumas fórmulas que relacionam pressão, deslocamento e outras características das ondas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as grandezas que temos:
-
Frequência (
): É o número de oscilações que a onda realiza por segundo, medida em Hertz (Hz). Aqui, Hz. -
Amplitude de pressão (
): É a variação máxima da pressão da onda sonora, medida em Pascal (Pa). Aqui, Pa.
Queremos encontrar a amplitude de deslocamento (
), que é a máxima distância que uma partícula do meio (como o ar) se desloca da posição de equilíbrio devido à passagem da onda.
Passo 3
Para relacionar a amplitude de pressão com a amplitude de deslocamento, usamos a seguinte fórmula:
Onde:
-
é a amplitude de pressão, -
é a densidade do meio (para o ar, aproximadamente ), -
é a velocidade do som no meio (no ar a 20°C, ), -
é a frequência angular da onda ( ), -
é a amplitude de deslocamento que queremos encontrar.
Vamos rearranjar a fórmula para resolver
:
Passo 4
Agora, vamos calcular cada parte:
- Calcular
:
- Substituir os valores na fórmula de
:
Passo 5
Vamos calcular o denominador primeiro:
Agora, calculamos
:
Resposta
A amplitude dos deslocamentos é aproximadamente
metros.