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Intensidade sonora
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Equação
A ser usado
Equações
A energia que uma onda sonora contribui para o meio no qual o som se propaga corresponde energia cin tica das part culas. Com la velocidade da molécula ($u$) e la massa de um volume do meio ($m$) La energia das ondas ($E$), isso equivale energia cin tica:
$E=\displaystyle\frac{1}{2}mu^2$
la densidade de energia ($e$) obtido dividindo-se la energia das ondas ($E$) por o volume com moléculas ($\Delta V$), resultando em:
$e=\displaystyle\frac{E}{\Delta V}$
Introduzindo la densidade média ($\rho$) como:
$\rho=\displaystyle\frac{m}{\Delta V}$
obt m-se a densidade de energia:
| $ e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$ |
(ID 3400)
La intensidade sonora ($I$) pode ser calculado a partir de la densidade média ($\rho$), la velocidade da molécula ($u$) e la concentração molar ($c$) utilizando
| $ I =\displaystyle\frac{1}{2} \rho c u ^2$ |
e como la pressão sonora ($p_s$) definido como
| $ p = \rho c u $ |
segue-se que la intensidade sonora ($I$) pode ser expresso em termos de la pressão sonora ($p_s$) por meio de
| $ I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$ |
(ID 3405)
(ID 3406)
Exemplos
(ID 15459)
(ID 15454)
Intensidade a pot ncia (energia por unidade de tempo, em joules por segundo ou watts) por rea que emana de uma fonte.
Portanto, ela definida como la intensidade sonora ($I$), a rela o entre la potência sonora ($P$) e la seção de volume DV ($S$), ent o :
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
(ID 3193)
A La densidade de energia ($e$) obtida a partir de la densidade média ($\rho$) e la velocidade da molécula ($u$) da seguinte forma:
| $ e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$ |
(ID 3400)
La intensidade sonora ($I$) pode ser calculado a partir de la densidade média ($\rho$), la pressão sonora ($p_s$) La concentração molar ($c$) com
| $ I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$ |
(ID 3405)
Assim como em outros sistemas sensoriais humanos, nosso ouvido capaz de detectar varia es de press o em uma ampla faixa $(10^{-5}-10^2 Pa)$. No entanto, quando percebemos um sinal dobrando, isso n o corresponde ao dobro da press o ou intensidade sonora, mas sim ao quadrado dessas magnitudes. Em outras palavras, nossa capacidade de detectar sinais opera em uma escala logar tmica e n o linear.
Por isso, indica-se la pressão de referência ($L$) n o em la intensidade sonora ($I$) ou la intensidade de referência ($I_{ref}$), mas no logaritmo base dez dessas magnitudes. Especificamente, consideramos a menor intensidade sonora que podemos perceber, la intensidade de referência ($I_{ref}$)
, e a usamos como refer ncia. A nova escala definida com da seguinte forma:
| $ L = 10 log_{10}\left(\displaystyle\frac{ I }{ I_{ref} }\right)$ |
(ID 3194)
A press o sonora que podemos detectar com nosso ouvido, denotada por la pressão de referência, água ($p_{ref}$), de $2 \times 10^{-5} , Pa$.
Como la intensidade sonora ($I$) com la pressão sonora ($p_s$), la densidade média ($\rho$) e la concentração molar ($c$), igual a
| $ I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$ |
um valor de la intensidade de referência ($I_{ref}$) pode ser calculado com base no valor de la pressão de referência, água ($p_{ref}$):
| $ I_{ref} =\displaystyle\frac{ p_{ref} ^2}{2 \rho c }$ |
Isso obtido com uma densidade de $1.27 , kg/m^3$ e velocidade do som de $331 , m/s$, equivalente a $9.5 \times 10^{-13} , W/m^2$.
(ID 3409)
ID:(1588, 0)