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La intensidad sonora es la energía por área y tiempo que ayuda a entender como se va distribuyendo la onda sonora espacialmente.

>Modelo

ID:(1588, 0)

Iframe

>Top

ID:(15459, 0)

Top

>Top

Parámetros

$I_{ref}$

I_ref

Intensidad de referencia, aire

W/m^2

$P$

P

Potencia Sonora

W

$p_{ref}$

p_ref

Presión de referencia

Pa

Variables

$e$

e

Densidad de energía

J/m^3

$\rho$

rho

Densidad del medio

kg/m^3

$I$

I

Intensidad Sonora

W/m^2

$L$

L

Nivel de ruido, aire

dB

$p$

p

Presión sonora

Pa

$S$

S

Sección del Volumen DV

m^2

$u$

u

Velocidad de la molécula

m/s

$c$

c

Velocidad del sonido

m/s

Cálculos

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estrategia
• 2D
• 3D

Ecuación

Número

Primero, seleccione la ecuación: a , luego, seleccione la variable: a

---

Cálculos

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

Cálculos

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

Variable Dado Calcule Objetivo : Ecuación A utilizar

Ecuaciones

ID:(15454, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

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 ($I$) como la relación entre la potencia Sonora ($P$) y la sección del Volumen DV ($S$), de modo que es:

$I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$

Condiciones

Variables

$I$

Intensidad Sonora

$W/m^2$

5091

$W$

Potencia Sonora

$W$

5090

$S$

Sección del Volumen DV

$m^2$

5081

Relación

ID:(3193, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La intensidad Sonora ($I$) 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 ($e$) y la velocidad del sonido ($c$) mediante:

$I = c e$

Condiciones

Variables

$e$

Densidad de energía

$J/m^3$

4932

$I$

Intensidad Sonora

$W/m^2$

5091

$c$

Velocidad del sonido

$m/s$

5073

Relación

Desarrollo

Si se toma la energía de la onda ($E$) por oscilación se puede escribir la potencia Sonora ($P$) en función de la energía y la período ($T$) se tiene que

$P=\displaystyle\frac{E}{T}$

Si por otro lado el volumen con moléculas ($\Delta V$) que se calcula en una cavidad de la sección del Volumen DV ($S$) y el largo de Onda de Sonido ($\lambda$) con

$\Delta V = S \lambda$

y con la intensidad Sonora ($I$) 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 ($e$) y la velocidad del sonido ($c$)

$I = c e$

ID:(3406, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La la densidad de la energía ($e$) se obtiene combinando la densidad del medio ($\rho$) y la velocidad de la molécula ($u$) de la siguiente manera:

$e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$

Condiciones

Variables

$e$

Densidad de energía

$J/m^3$

4932

$\rho$

Densidad del medio

$kg/m^3$

5088

$u$

Velocidad de la molécula

$m/s$

5072

Relación

Desarrollo

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 ($u$) y la masa de un volumen del medio ($m$) La energía de la onda ($E$) es igual a la energía cinética

$E=\displaystyle\frac{1}{2}mu^2$

la densidad de la energía ($e$) se obtiene dividiendo la la energía de la onda ($E$) con el volumen con moléculas ($\Delta V$) se tiene

$e=\displaystyle\frac{E}{\Delta V}$

Introduciendo la densidad del medio ($\rho$) como

$\rho=\displaystyle\frac{m}{\Delta V}$

se obtiene la densidad de energía

$e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$

ID:(3400, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La intensidad Sonora ($I$) se puede calcular con la densidad del medio ($\rho$), la velocidad de la molécula ($u$) y la velocidad del sonido ($c$) mediante

$I =\displaystyle\frac{1}{2} \rho c u ^2$

Condiciones

Variables

$\rho$

Densidad del medio

$kg/m^3$

5088

$I$

Intensidad Sonora

$W/m^2$

5091

$u$

Velocidad de la molécula

$m/s$

5072

$c$

Velocidad del sonido

$m/s$

5073

Relación

Desarrollo

La densidad de la energía ($e$) se puede calcular con la densidad del medio ($\rho$) y la velocidad de la molécula ($u$) mediante:

$e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$

Como la intensidad Sonora ($I$) es con la velocidad del sonido ($c$) igual a

$I = c e$

se tiene que la intensidad Sonora ($I$) se puede expersar como

$I =\displaystyle\frac{1}{2} \rho c u ^2$

ID:(3404, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La intensidad Sonora ($I$) se puede calcular de la densidad del medio ($\rho$), la presión sonora ($p$) La concentración molar ($c$) con

$I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$

Condiciones

Variables

$\rho$

Densidad del medio

$kg/m^3$

5088

$I$

Intensidad Sonora

$W/m^2$

5091

$p$

Presión sonora

$Pa$

5084

$c$

Velocidad del sonido

$m/s$

5073

Relación

Desarrollo

La intensidad Sonora ($I$) se puede calcular a partir de la densidad del medio ($\rho$), la velocidad de la molécula ($u$) y la concentración molar ($c$) utilizando

$I =\displaystyle\frac{1}{2} \rho c u ^2$

y dado que la presión sonora ($p$) se define como

$p = \rho c u$

se sigue que la intensidad Sonora ($I$) puede expresarse en función de la presión sonora ($p$) mediante

$I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$

ID:(3405, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

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 ($L$) no en la intensidad Sonora ($I$) o la intensidad de referencia, aire ($I_{ref}$), 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 ($I_{ref}$)

, y se usa esta como referencia. La nueva escala se define con mediante:

$L = 10 log_{10}\left(\displaystyle\frac{ I }{ I_{ref} }\right)$

Condiciones

Variables

$I_{ref}$

Intensidad de referencia, aire

20e-6

$W/m^2$

5120

$I$

Intensidad Sonora

$W/m^2$

5091

$L$

Nivel de ruido, aire

$dB$

5119

Relación

ID:(3194, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La presión sonora que podemos detectar con nuestro oído, designada como la presión de referencia, agua ($p_{ref}$), es de $2 \times 10^{-5} , Pa$.

Dado que la intensidad Sonora ($I$) está relacionado con la presión sonora ($p$), la densidad del medio ($\rho$) y la velocidad del sonido ($c$), y es igual a

podemos calcular un valor de la intensidad de referencia, aire ($I_{ref}$) basado en el valor de la presión de referencia, agua ($p_{ref}$):

$I_{ref} =\displaystyle\frac{ p_{ref} ^2}{2 \rho c }$

Condiciones

Variables

$\rho$

Densidad del medio

$kg/m^3$

5088

$I_{ref}$

Intensidad de referencia, aire

20e-6

$W/m^2$

5120

$p_{ref}$

Presión de referencia

3.65e+10

$Pa$

5121

$c$

Velocidad del sonido

$m/s$

5073

Relación

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)