Você escuta um som com nível sonoro de 30 dB com uma frequência de 350 Hz. (a) Qual é a intensidade sonora percebida por você? (b) Se a fonte está a uma distância de 100 m, qual é a sua potência? © Qual é a amplitude da variação de pressão? (d) Ao chegar a 10 m da fonte, qual será o nível sonoro?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. A gente ouviu um som com nível sonoro de 30 dB e frequência de 350 Hz. Vamos precisar usar conceitos de intensidade sonora, distância da fonte, potência e amplitude da variação de pressão. Vamos resolver cada parte passo a passo!
Passo 2
Parte (a): Qual é a intensidade sonora percebida por você?
Primeiro, precisamos entender o que é nível sonoro em decibéis (dB). A fórmula para o nível sonoro é:
Onde:
-
é o nível sonoro em dB -
é a intensidade sonora -
é a intensidade de referência, que é
Queremos encontrar
, então rearranjamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 3
Parte (b): Se a fonte está a uma distância de 100 m, qual é a sua potência?
A intensidade sonora também está relacionada à potência da fonte (
) e à distância (
) pela fórmula:
Queremos encontrar
, então rearranjamos:
Substituindo
e
:
Aproximando
para 3,14:
Passo 4
Parte ©: Qual é a amplitude da variação de pressão?
A intensidade sonora também está relacionada à amplitude da variação de pressão (
) pela fórmula:
Onde:
-
é a densidade do ar ( ) -
é a velocidade do som no ar ( )
Queremos encontrar
, então rearranjamos:
Substituindo os valores:
Passo 5
Parte (d): Ao chegar a 10 m da fonte, qual será o nível sonoro?
Primeiro, vamos usar a relação entre potência, intensidade e distância:
Temos
e
:
Agora, usando a fórmula do nível sonoro:
Resposta
(a)
(b)
©
(d)
(b)
©
(d)