Usuario:
Intensidad sonora
Storyboard 
La intensidad sonora es la energía por área y tiempo que ayuda a entender como se va distribuyendo la onda sonora espacialmente.
ID:(1588, 0)
Modelo
Top
Parámetros
Variables
Cálculos
a 
, luego, seleccione la variable: 
a 
Cálculos
Cálculos
Variable 
Dado Calcule 
Objetivo : Ecuación A utilizar 
Ecuaciones
$ e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$
e = rho * u ^2/2
$ I = c e $
I = c * e
$ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$
I = P / S
$ I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$
I = p ^2/(2* rho * c )
$ I =\displaystyle\frac{1}{2} \rho c u ^2$
I = rho * c * u ^2/2
$ I_{ref} =\displaystyle\frac{ p_{ref} ^2}{2 \rho c }$
I_ref = p_ref ^2/(2* rho * c )
$ L = 10 log_{10}\left(\displaystyle\frac{ I }{ I_{ref} }\right)$
L = 10* log10( I / I_ref )
ID:(15454, 0)
Intensidad sonora
Ecuación
La intensidad es la potencia (energía por unidad de tiempo, en julios por segundo o vatios) por área que emana de una fuente.
Por lo tanto, se define la intensidad Sonora ($I$)5091 como la relación entre la potencia Sonora ($P$)5090 y la sección del Volumen DV ($S$)5081, de modo que es:
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
ID:(3193, 0)
Intensidad en función de la densidad de la potencia
Ecuación
La intensidad Sonora ($I$)5091 se puede entender como la densidad de energía que se propaga a la velocidad del sonido. Por ello se puede calcular con la densidad de energía ($e$)4932 y la velocidad del sonido ($c$)5073 mediante:
| $ I = c e $ |
Si se toma la energía de la onda ($E$)10275 por oscilación se puede escribir la potencia Sonora ($P$)5090 en función de la energía y la período ($T$)5078 se tiene que
$P=\displaystyle\frac{E}{T}$
Si por otro lado el volumen con moléculas ($\Delta V$)5080 que se calcula en una cavidad de la sección del Volumen DV ($S$)5081 y el largo de Onda de Sonido ($\lambda$)5079 con
| $ \Delta V = S \lambda $ |
y con la intensidad Sonora ($I$)5091 que es
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
se tiene que
$I=\displaystyle\frac{P}{S}=\displaystyle\frac{E}{ST}=\displaystyle\frac{cE}{ScT}=\displaystyle\frac{cE}{V}$
osea que con la densidad de energía ($e$)4932 y la velocidad del sonido ($c$)5073
| $ I = c e $ |
ID:(3406, 0)
Densidad de energía sonora
Ecuación
La la densidad de la energía ($e$)10277 se obtiene combinando la densidad del medio ($\rho$)5088 y la velocidad de la molécula ($u$)5072 de la siguiente manera:
| $ e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$ |
La energía que aporta la onda sonora al medio en que se propaga el sonido corresponde a la energía cinética de las partículas. Con la velocidad de la molécula ($u$)5072 y la masa de un volumen del medio ($m$)10276 La energía de la onda ($E$)10275 es igual a la energía cinética
$E=\displaystyle\frac{1}{2}mu^2$
la densidad de la energía ($e$)10277 se obtiene dividiendo la la energía de la onda ($E$)10275 con el volumen con moléculas ($\Delta V$)5080 se tiene
$e=\displaystyle\frac{E}{\Delta V}$
Introduciendo la densidad del medio ($\rho$)5088 como
$\rho=\displaystyle\frac{m}{\Delta V}$
se obtiene la densidad de energía
| $ e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$ |
ID:(3400, 0)
Intensidad en función de la velocidad de la molécula
Ecuación
La intensidad Sonora ($I$)5091 se puede calcular con la densidad del medio ($\rho$)5088, la velocidad de la molécula ($u$)5072 y la velocidad del sonido ($c$)5073 mediante
| $ I =\displaystyle\frac{1}{2} \rho c u ^2$ |
La densidad de la energía ($e$)10277 se puede calcular con la densidad del medio ($\rho$)5088 y la velocidad de la molécula ($u$)5072 mediante:
| $ e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$ |
Como la intensidad Sonora ($I$)5091 es con la velocidad del sonido ($c$)5073 igual a
| $ I = c e $ |
se tiene que la intensidad Sonora ($I$)5091 se puede expersar como
| $ I =\displaystyle\frac{1}{2} \rho c u ^2$ |
ID:(3404, 0)
Intensidad en función de la presión sonora
Ecuación
La intensidad Sonora ($I$)5091 se puede calcular de la densidad del medio ($\rho$)5088, la presión sonora ($p$)5084 La concentración molar ($c$)5083 con
| $ I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$ |
La intensidad Sonora ($I$)5091 se puede calcular a partir de la densidad del medio ($\rho$)5088, la velocidad de la molécula ($u$)5072 y la concentración molar ($c$)5083 utilizando
| $ I =\displaystyle\frac{1}{2} \rho c u ^2$ |
y dado que la presión sonora ($p$)5084 se define como
| $ p = \rho c u $ |
se sigue que la intensidad Sonora ($I$)5091 puede expresarse en función de la presión sonora ($p$)5084 mediante
| $ I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$ |
ID:(3405, 0)
Nivel de ruido en función de la intensidad sonora
Ecuación
Al igual que en otros sistemas de percepción del ser humano, nuestro oído es capaz de captar variaciones de presión en un rango muy amplio $(10^{-5}-10^2 Pa)$. Sin embargo, cuando percibimos una duplicación en la señal, esto no corresponde al doble de presión o intensidad sonora, sino a la cuadratura de estas magnitudes. En otras palabras, nuestra capacidad de captar señales trabaja con una escala logarítmica y no lineal.
Por ello, se indica el nivel de ruido, aire ($L$)5119 no en la intensidad Sonora ($I$)5091 o la intensidad de referencia, aire ($I_{ref}$)5120, sino en el logaritmo base diez de dichas magnitudes. En particular, se toma la menor intensidad sonora que podemos percibir, la intensidad de referencia, aire ($I_{ref}$)5120
, y se usa esta como referencia. La nueva escala se define con mediante:
| $ L = 10 log_{10}\left(\displaystyle\frac{ I }{ I_{ref} }\right)$ |
ID:(3194, 0)
Valores de referencia de la Intensidad
Ecuación
La presión sonora que podemos detectar con nuestro oído, designada como la presión de referencia, agua ($p_{ref}$)8788, es de $2 \times 10^{-5} , Pa$.
Dado que la intensidad Sonora ($I$)5091 está relacionado con la presión sonora ($p$)5084, la densidad del medio ($\rho$)5088 y la velocidad del sonido ($c$)5073, y es igual a
| $ I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$ |
podemos calcular un valor de la intensidad de referencia, aire ($I_{ref}$)5120 basado en el valor de la presión de referencia, agua ($p_{ref}$)8788:
| $ I_{ref} =\displaystyle\frac{ p_{ref} ^2}{2 \rho c }$ |
Esto se logra con una densidad de $1.27 , kg/m^3$ y una velocidad del sonido de $331 , m/s$, equivalente a $9.5 \times 10^{-13} , W/m^2$.
ID:(3409, 0)