Livro Young and Freedman, Volume 2, 12ª Edição, Capítulo 15, Seção Exercícios, Exercício 23
(Capítulo 15.Exercícios – Exercícios 23) Fornecimento de energia. Por meio de medições, você determina que ondas sonoras estão se propagando igualmente em todas as direções a partir de uma fonte pontual e que a intensidade é igual a a uma distância de da fonte. a) Qual é a intensidade a uma distância de da fonte? b) Quanta energia sonora a fonte emite em uma hora se a potência fornecida for constante?
Passo 1
Faaala, pessoal! Tudo certinho? Bora lá resolver mais uma questão?
Esse exercício é daqueles bem simples, onde devemos apenas aplicar formulinhas! Uhuu!
Vale ressaltar aqui que o enunciado afirma pra gente que as ondas sonoras estão se propagando igualmente em todas as direções!! Isso mostra pra gente que temos uma fonte sonora pontual, facilitando bastante os cálculos já que as fórmulas para esse tipo de fonte são bem simples!
Bora lá então!
Começando pela letra (a), o enunciado pede pra gente determinar a intensidade da fonte. Então, vamos primeiro pontuar os dados que o problema nos dá:
Como a potência deve ser a mesma nos dois pontos por termos uma fonte sonora pontual, vamos usar a sua definição para obter uma relação entre as distâncias, certo?
Lembrando que potência é:
Então a potência nos dois pontos deve ser a mesma:
E agora podemos isolar , que é a intensidade na fonte:
Prontinho! Item (a) ok!
Passo 2
Partindo para a letra (b), para determinar a energia, primeiro precisamos descobrir quanto vale a potência.
Pra isso, como as duas potências e são iguais, podemos escolher os valores de e de qualquer uma das duas, e substituir na definição de :
Aqui, vamos utilizar e :
Passo 3
Agora que já temos a potência, vamos lembrar que energia é o produto da potência pelo tempo, em uma hora. Ou seja, em . Então, temos:
Prontinho pessoal! Pra essa questão é isso! Bora pra mais uma?