Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 16.Exercício - Ex. 17

Uma onda sonora no ar a 20   ° C tem uma frequência igual a 150   H z e uma amplitude de deslocamento igual a 5,0 × 10 - 3   m m . Para essa onda sonora, calcule: a) a amplitude de pressão (em P a ); b) a intensidade (em W / m 2 ); c) o nível de intensidade sonora (em decibéis).

Passo 1

a) Podemos usar a seguinte relação para encontrarmos a amplitude de pressão:

p m a x = B k A

O módulo de compressão do ar a 20   ° C é B = 1,42 × 10 5   P a e a amplitude foi dada, vamos achar k primeiro.

Passo 2

k pode ser calculado pela relação com o comprimento de onda:

k = 2 π λ

E λ pode ser substituído usando a equação de velocidade da onda:

v = λ f

λ = v f

Ficando:

k = 2 π f v

Substituindo na equação do Passo 1:

p m a x = B 2 π f v A

E agora os valores de cada letra:

p m a x = 1,42 × 10 5   P a 2 π 150   H z 344 m s 5,00 × 10 - 6   m

p m a x = 1,95   P a

Passo 3

b) Usando uma das equações de intensidade, podemos usar os valores que calculamos no passo anterior para achar a intensidade:

I = 1 2 ω B k A 2 = 1 2 2 π f p m a x A

Substituindo cada valor:

I = 1 2 2 π ( 150   H z ) ( 1,95   P a ) 5,00 × 10 - 6   m

I = 4,59 × 10 - 3   W / m 2

Passo 4

c) A intensidade sonora em decibéis é dada por:

β = 10 d B log ⁡ I I 0

Substituindo a intensidade que encontramos no passo anterior, e usando I 0 = 1,0 × 10 - 12   W / m 2 que é o valor estabelecido no livro, ficamos com:

β = 10 d B log ⁡ 4,59 × 10 - 3   W / m 2 1,0 × 10 - 12   W / m 2

β = 96,6   d B

Resposta

a     p m a x = 1,95   P a

b   I = 4,59 × 10 - 3   W / m 2

c   β = 96,6   d B

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

A fonte de uma onda sonora tem uma potência de 1,00μ W . Se a fonte é pontual, (a) qual é a intensidade a 3,00m de distância e (b) qual é o nível sonoro em decibéis a essa distância?
Uma fonte pontual de 1,0W emite ondas sonoras isotropicamente. Supondo que a energia da onda é conservada, determine a intensidade (a) a 1,0m (b) a 2,5m da fonte.
Os ouvidos de aproximadamente um terço das pessoas com audição normal emitem continuamente um som de baixa intensidade através do canal auditivo. Uma pessoa com essa emissão raramente tem consiência d
A diferença entre os níveis sonoros de dois sons é 1,00d B . Qual é a razão entre a intensidade maior e a intensidade menor?
Uma fonte pontual emite 30,0W de som isotropicamente. Um pequeno microfone intercepta o som em uma área de0,750c m 2 , a 200m de distância da fonte. Calcule (a) a intensidade sonora nessa posição e (b