Audição humana. Uma fã em um concerto de rock está a 30 m do palco e, nesse ponto, o nível da intensidade de som é de 110 dB. (a) Quanta energia é transferida aos seus tímpanos a cada segundo? (b) Com que velocidade um mosquito de 2,0 mg teria de voar ( em mm/s) para ter essa energia cinética? Compare a velocidade do mosquito com a encontrada para o sussurro no item (a) do Exercício 16.13.

Sabe-se que a intensidade sonora pode ser determinada em função da potência da onda sonora e da área da superfície a qual a onda delimita, conforme a seguinte expressão:

Assim, sabendo-se o diâmetro do tímpano e a intensidade da onda sonora recebida por ele, determina-se a potência de onda recebida:

A energia propagada pela onda é determinada como sendo segundo a seguinte expressão:

Com a distância até o palco equivalente a 30 m, determina-se, conhecendo-se a velocidade do som no ar (340 m/s), o tempo que leva para a onda sonora completar o percurso:

Logo, determina-se a energia fornecida ao tímpano:

(b) Para a resolução desta questão será utilizada a fórmula utilizada para o cálculo da energia cinética de um corpo em movimento:

Sabendo-se o valor da massa e energia (calculada no passo 3), determina-se a velocidade do mosquito:

Percebe-se que tal velocidade é bem maior que a velocidade relativa ao sussurro calculada no exercício 13 . Tal fato se justifica devido à energia relativa à onda sonora do palco ser bem maior que a energia fornecida pelo sussurro no ouvido, uma vez que a energia e a velocidade são diretamente proporcionais.