Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 16.Exercício - Ex. 14
Use as informações da Tabela 16.2 para responder às questões seguintes sobre o som no ar. A - o modulo de compressão do ar é , e sua densidade é . Nessa temperatura, quais são a amplitude de pressão (em Pa e atm) e a amplitude e deslocamento em (m e nm) para o som mais suave que uma pessoa consegue ouvir normalmente a e b) para o som de uma maquina de rebitar à mesma frequência? c) quanta energia por segundo cada onda fornece a um quadrado de de lado?
Passo 1
a) Vamos usar a equação de intensidade da onda para encontrarmos as duas amplitudes:
Isolando :
Como , então:
Substituindo os valores, considerando que na Tabela que o enunciado fala para a gente o limiar da audição é :
A amplitude de pressão pode ser calculada ousando a outra equação de intensidade:
Isolando :
Substituindo os valores:
Passo 2
b) Quando mudamos para a máquina de rebitar, a única mudança que acontece é nas amplitudes, vamos então isolar os termos do primeiro caso que é o limiar da audição:
E igualarmos para o caso da máquina de rebitar, já que o enunciado diz que a frequência é a mesma:
Agora isolamos a amplitude:
E substituímos os valores dados e o valor da amplitude para o limiar da audição que calculamos na letra a):
E para a amplitude de pressão repetimos o raciocínio:
Substituindo os valores de novo:
Passo 3
c) Para calcularmos a energia por segundo, precisamos multiplicar a área do quadrado pela intensidade da onda. Primeiro para a onda da letra a):
E para a onda da letra b):
Os se referem a potência.