- Uma onda acústica, harmônica e plana, oscila no ar com uma amplitude de
e tem a intensidade de 100 dB . Qual a freqüência desta onda?
- Um alto-falante, num concerto de rock, gera
a 20 m , na freqüência de 1 kHz . Vamos admitir que o alto-falante emita uniformemente a sua energia no hemisfério frontal e que não haja energia refletida pelo solo, ou por outros obstáculos, de modo que a intensidade do som possa ser estimada por
. (a) Qual o nível de intensidade a 20 m ? (b) Qual a potência acústica total emitida pelo alto-falante? (c) A que distância o nível de intensidade atingirá o limiar da audição dolorosa, 120 dB ? (d) Qual o nível de intensidade a 30 m ?
Passo 1
No item 70 temos uma onda sonora harmônica e plana que vibra no ar com amplitude
e nível de intensidade
. Queremos achar a frequência dessa onda. Para isso precisamos:
- Converter o nível de intensidade
em intensidade usando
sendo
.
- Usar a relação entre intensidade, amplitude da onda e frequência:
onde
, ,
é a amplitude e
.
Passo 2
Primeiro, achamos
Em seguida, da relação
Logo
Passo 3
No item 71 o alto-falante produz intensidade
a
, emitindo em hemisfério frontal sem reflexões. A teoria diz:
onde
é a potência acústica total. Também usamos
para converter intensidade em nível de intensidade em decibéis. Devemos calcular:
(a) a
;
(b) ;
(c) distância para ;
(d) a
.
(a)
(b)
(c) distância para
(d)
Passo 4
(a) O nível a
é
(b) Da fórmula de emissão hemisférica,
Passo 5
(c) Para
temos
. Então
(d) A
,
Resposta
-
71.(a)
(b)
(c)
(d)