Considere a velocidade do som no ar como sendo de
, e a densidade do ar igual a
. Se a amplitude de deslocamento de uma onda sonora de 440 Hz é
, qual é a intensidade da onda?
Passo 1
O enunciado dá uma onda sonora plana de frequência
que se propaga no ar (densidade
e velocidade
) com amplitude de deslocamento de partículas
. Pede-se a intensidade média da onda. Na teoria de ondas sonoras, a intensidade média
de uma onda harmônica é dada por
onde
é a amplitude da velocidade das partículas do meio.
Passo 2
Relacionamos a amplitude de velocidade
com a amplitude de deslocamento
por
sendo
a pulsação da onda. Substituindo em
obtemos
Passo 3
Calculamos a pulsação
:
Passo 4
Agora inserimos todos os valores em
Primeiro, o termo entre parênteses:
e seu quadrado é
. O fator
vale
Logo
Resposta
A intensidade da onda sonora é aproximadamente
.