Calcule a intensidade de uma onda sonora se a pressão máxima é de 0,5 Pa.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz: “Calcule a intensidade de uma onda sonora se a pressão máxima é de 0,5 Pa.” Aqui a matéria é Ondas Sonoras (nível básico): a gente vai usar a relação que liga a pressão acústica e a intensidade sonora. Para isso, vamos precisar da densidade do ar (ρ) e da velocidade do som ©, que a gente assume tipicamente como ρ ≃ 1,2 kg/m³ e c ≃ 343 m/s.

Passo 2

Antes de mais nada, lembra que intensidade sonora I (em W/m²) é a potência por área que a onda transporta. Pra uma onda plana progressiva em um meio homogêneo vale:
I = prms^2Z0
onde
  • prms = pmaxraiz2, é a pressão eficaz (root-mean-square) da onda,
  • é a impedância acústica característica do meio, dada por .
Também sabemos que a pressão máxima se relaciona com a pressão eficaz por

Passo 3

Vamos calcular passo a passo:
  1. Impedância do ar:
Z0 = rho , c = (1,2;kg/m^3),times(343;m/s) = 411,6;Pa·s/m
  1. Pressão eficaz:
prms = pmaxraiz2 = 0,5;Paraiz2 approx 0,354;Pa
  1. Intensidade sonora:
I = prms^2Z0 = (0,354)^2411,6 approx 0,125411,6 approx 3,04times 10^-4;W/m^2

Resposta

A intensidade da onda sonora é aproximadamente
I approx 3,0times 10^-4;W/m^2

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