Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 17.4 - Ex. 24
Uma discussão começa acalorada, com um nível sonoro de , mas o nível cai para quando os interlocutores se acalmam. Supondo que a frequência do som é , determine a intensidade (a) inicial e (b) final e a amplitude (c) inicial e (d) final das ondas sonoras.
Passo 1
Falaaa galerinha do RespondeAí, tudo beleza?
Se liga só, nesse exercício aqui o enunciado nos diz que uma discussão acalaorada começa com um nível sonoro de , entretanto quando os participantes se acalmam o nível cai para . E sabendo que a frequência do som é , na letra (a) o enunciado quer que a gente determine o valor da intensidade inicial.
Belezoca, então a questão deu pra gente o nível sonoro e a frequência, e pediu pra encontrarmos a intensidade.
Show de bolinhas, pra isso vamos precisar lembrar da relação entre o nível sonoro e a intensidade, dada como:
Como nós queremos a intensidade, vamos isolar o :
E agora usando a definição de logaritmo, obtemos que:
Então beleza, isso quer dizer que a intensidade sonora quando vai ser:
E como , vamos descobrir que:
Portanto, a intensidade inicial, quando será:
Passo 2
Iradoso, agora na letra (b), achar a intensidade final ficou tranquilinho, é só a gente seguir o mesmo procedimento, mas com , então como obtemos uma equação para a intensidade dada como:
Quer dizer que quando , vamos obter que:
Passo 3
Show de bolinhas, já na letra (c), queremos a amplitude das ondas sonoras, começando pela inicial de nível sonoro e intensidade .
Desse modo, a fórmula que relaciona as grandezas que temos, é dada como:
Vamos isolar a amplitude:
Logo:
Como as ondas se propagam no ar, temos a velocidade e a densidade . A frequência angular pode ser calculada através da relação com , tal que::
Então agora é só a gente substituir:
E então:
Passo 4
(d) E agora a única coisa que muda é a intensidade sonora, que agora teremos:
Então, substituindo os valores na fórmula:
Vamos descobrir que:
E então:
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)