Um fogo de artifício explode a uma altura de 100 m acima do solo. Um observador no solo diretamente sob a explosão sofre uma intensidade média de
por
. (b) Qual é o nível de som (em decibéis) ouvido pelo observador?
Passo 1
Vamos resumir o problema: um fogo de artifício explode a 100 metros acima do solo, e um observador diretamente abaixo sente uma intensidade média de som de
durante 0,200 segundos. O conteúdo da matéria envolve a física do som, especificamente a relação entre intensidade sonora e nível de som em decibéis. Para resolver, precisamos usar a fórmula que relaciona intensidade sonora com decibéis.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é intensidade sonora. A intensidade (
) é a potência do som por unidade de área, medida em watts por metro quadrado (
). No nosso caso, a intensidade média é
.
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula que converte intensidade sonora em nível de som (L) em decibéis (
):
onde
é a intensidade de referência, geralmente
.
Passo 4
Substituímos os valores na fórmula:
Passo 5
Calculamos a razão dentro do logaritmo:
Passo 6
Agora, aplicamos o logaritmo na base 10:
Passo 7
Multiplicamos o resultado por 10 para encontrar o nível de som em decibéis:
Resposta
O nível de som ouvido pelo observador é aproximadamente
.