3- (a) A variação máxima de pressão que o ouvido humano pode tolerar é cerca de 28 Pa . Qual é a amplitude de deslocamento, supondo que o som se propaga no ar, sendo a frequência do som 1000 Hz ? (b) A amplitude para o som mais fraco que o ouvido humano pode detectar, na frequência de 1000 Hz , é
. Refaça os cálculos acima. (c) Conforme os dados fornecidos e obtidos, podemos concluir que so
que
? Usar
. Dados:
.
(a)
, (b)
.
(a)
Passo 1
O enunciado pede para encontrar a amplitude de deslocamento
de uma onda sonora plana que se propaga no ar, conhecendo a amplitude de variação de pressão
, a frequência
, a velocidade do som
e a densidade do ar
. Em seguida, compara-se
com o comprimento de onda
e
com a pressão ambiente
.
Passo 2
Para uma onda sonora plana e senoidal, a relação entre a amplitude de pressão e a amplitude de deslocamento é
onde
é a frequência angular. Assim,
Passo 3
Primeiro calculamos
:
(a) Para
,
Passo 4
(b) Para
,
Passo 5
(c) O comprimento de onda é
e a pressão ambiente típica é
. Observamos que
Logo, vale a aproximação
e
.
Resposta
(a)
(b)
(c) Sim. De fato e
.
(b)
(c) Sim. De fato