Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 16.Questões para Discussão - Ex. 9
Qual dos dois fatores influi mais diretamente na intensidade sonora de uma onda: sua amplitude de deslocamento ou sua amplitude da pressão? Explique sua resposta.
Passo 1
Fala galera, bora lá!
Para a resolução desta questão será feita uma análise das equações relativas a determinação da intensidade sonora em função das amplitudes de deslocamento e de pressão, com base na influência que ambos os termos exercem sobre o valor final da intensidade sonora, nas mesmas condições de contorno.
Em termos de amplitude de deslocamento, a intensidade sonora pode ser calculada a partir da seguinte formula:
: intensidade sonora
: densidade do meio
: módulo de compressão do meio
: frequência angular da onda
: amplitude de deslocamento
Passo 2
Em termos de amplitude de pressão, a intensidade sonora pode ser calculada a partir da seguinte formula:
: amplitude de pressão.
Por análise das equações, verifica-se que para uma mesma alteração em proporção das amplitudes de deslocamento e pressão, ou seja, para um mesmo aumento ou diminuição numa taxa de dos valores de e de , a intensidade sonora sofre diferentes influências, onde a alteração relativa à amplitude de pressão é superior.
Passo 3
Tal fato ocorre devido a amplitude de pressão no mesmo sistema de unidades e na condição de que as ondas possuem a mesma intensidade sonora e se propagam no mesmo meio, necessariamente apresentar um valor absoluto superior ao valor absoluto da amplitude de deslocamento, pois para que ambas as intensidades sonoras sejam iguais, precisa ter seu valor dividido enquanto que precisa ter seu valor multiplicado.
Passo 4
Deste modo, uma mesma alteração incremental de "" sobre os valores de e de resulta em diferentes intensidades sonoras, das quais a intensidade relativa à amplitude de pressão tem um valor final superior.
Resposta
Logo, face as análises expostas, a amplitude de pressão influi mais diretamente sobre a intensidade sonora .