Enunciado

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Uma fonte emite ondas sonoras isotropicamente. A intensidade das ondas a 2,50 m da fonte é 1,91 × 10 - 4   W / m 2 . Supondo que a energia da onda é conservada, determine a potência da fonte.

Passo 1

Lembra da definição de intensidade? Ela representa a taxa temporal de fluxo de energia que flui perpendicularmente por uma área qualquer. Como a taxa de tempo de variação de energia é dada pela potência P , temos que intensidade I é dada pela expressão:

I = P A

Onde A é a aréa de alcance da onda. Sendo assim, a potência será dada como:

P = I × A

Passo 2

Iradoso! Agora vamos considerar que o fluxo de energia se propaga por meio de ondas cujas frentes formam uma esfera de raio r . Como a área de uma esfera é dada por A = 4 π r ² , temos:

P = I × A

P = I × 4 π r ²

Então se a gente substituir os valores dado pelo enunciado, obtemos que:

P = 1,91 × 10 - 4   W/m² × 4 π 2,50   m 2

P ≅ 1,50 × 10 - 2   W

Ou em mW :

P = 15   mW

Resposta

P = 15   m W

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