Exercícios Resolvidos de Intensidade de uma Onda Sonora

PUCRIO-P2-2012.1-3i a

Na figura abaixo, duas fontes sonoras F 1 e F 2 , separadas por uma distância D = 3,0   m , estão em fase e emitem ondas isotropicamente com potências P 1 = 2,5 .   π   W e P 2 = 1,6 .   π   W , respectivamente. Um ouvinte O se encontra a uma distância L = 4,0   m da fonte F 2 , como mostra a figura. Considere a velocidade do som no ar igual a 340   m / s .

a ) Calcule as intensidade e os níveis sonoros detectados pelo ouvinte O , devidos a cada uma das fontes F 1 e F 2 , separadamente.

Passo 1

a )

Para determinar a intensidade, precisamos lembrar da seguinte fórmula:

I = P s 4 . π . d 2

Onde d é a distância entre a fonte e o ouvinte.

Para a fonte 1 , temos:

I 1 = P 1 4 . π . L 2 + D 2 2

I 1 = 2,5 . π 4 . π . 4,0 2 + 3,0 2 2

I 1 = 0,025   W / m 2

Para a fonte 2 , temos:

I 2 = P 2 4 . π . L 2

I 2 = 1,6 .   π 4 . π . 4,0 2

I 2 = 0,025   W / m 2

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Para calcular o nível sonoro, devemos lembrar da sua fórmula:

β = 10 . log I I 0

Lembrando que I 0 = 10 - 12   W / m 2 .

Como a intensidade é a mesma para ambas as fontes, temos que:

β 1 = β 2 = 10 . log 0,025 10 - 12  

β 1 = β 2 = 10 . ( 10,4 )

β 1 = β 2 = 104   d B

Resposta

a ) I 1 = 0,025   W / m 2 ; I 2 = 0,025   W / m 2 ; β 1 = β 2 = 104   d B

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