Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 16.Exercício - Ex. 4
Uma máquina barulhenta em uma fábrica produz um som de amplitude de deslocamento igual a , mas a frequência desse som pode ser ajustada. A fim de prevenir os danos aos ouvidos dos trabalhadores, a amplitude de pressão máxima das ondas sonoras é limitada a . Nas condições dessa fábrica, o módulo de compressão do ar é . Qual é o som de frequência mais alta para o qual essa máquina pode ser ajustada sem exceder o limite recomendado? Essa frequência é audível para os trabalhadores?
Passo 1
Da expressão para amplitude de pressão temos:
E lembrando que o número de onda pode ser dado em termos do comprimento de onda temos:
No entanto não temos o comprimento de onda! Mas temos a velocidade e a frequência de propagação! Então da expressão para a velocidade podemos expressar em função das quantidades dadas:
E isolar a frequência no lado esquerdo:
Passo 2
Agora é só substituir os valores dados:
Passo 3
A faixa de frequências audíveis pelo ouvido humano é de até . Portando essa frequência é audível.