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Intensidade de Energia Transmitida pelo Som

Quando uma onda sonora se propaga, ela transmite energia que propaga em todas as direções
Quando uma onda sonora se propaga, ela transmite energia que propaga em todas as direções
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No dia a dia é muito comum ver as pessoas falando que o som emitido por um aparelho de rádio ligado no volume máximo tem grande intensidade ou que o aparelho tem um “som forte”, ouve-se dizer também que o som emitido por um relógio é de baixa intensidade ou no linguajar popular o “som é fraco”.

Além da velocidade, do comprimento e da frequência, a onda sonora possui outra importante propriedade que é a intensidade. Essa propriedade está relacionada com a energia de vibração da fonte emissora. Quando uma onda sonora se propaga, ela transmite energia que propaga em todas as direções. A intensidade sonora será cada vez maior quanto maior for a energia que a onda sonora estiver transportando.

A intensidade de energia sonora pode ser medida através do quociente entre a potência, também conhecida como taxa média, e a área, matematicamente:

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I = P/A (1)

Onde P pode ser calculado como sendo a razão entre a energia transmitida e o intervalo de tempo, veja:

P = ΔE/Δt (2)

Substituindo a equação (2) na equação (1), temos que a intensidade sonora pode ser calculada a partir da seguinte expressão matemática:

I = ΔE/ A.Δt

A unidade de intensidade no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o watt por metro quadrado (W/m2).

 

Por Marco Aurélio da Silva

Escritor do artigo
Escrito por: Marco Aurélio da Silva Santos Escritor oficial Brasil Escola

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Intensidade de Energia Transmitida pelo Som"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/intensidade-energia-transmitida-pelo-som.htm. Acesso em 23 de maio de 2024.

De estudante para estudante


Lista de exercícios


Exercício 1

(UEL-PR) (adaptada) A poluição sonora em grandes cidades é um problema de saúde pública. A classificação do som como forte ou fraco está relacionada ao nível de intensidade sonora I, medido em watt/m2. A menor intensidade audível, ou limiar de audibilidade, possui intensidade I0 = 10–12 watt/m2, para a frequência de 1000 Hz. A relação entre as intensidades sonoras permite calcular o nível sonoro, NS, do ambiente, em decibéis (dB). A tabela a seguir mostra a relação do nível sonoro com o tempo máximo de exposição a ruídos.

Com base nessa tabela, no texto e supondo que o ruído em uma avenida com trânsito congestionado tenha intensidade de 10–3 watt/m2, considere as afirmativas a seguir.

I. O nível sonoro para um ruído dessa intensidade é de 90 dB.

II. O tempo máximo em horas de exposição a esse ruído, a fim de evitar lesões auditivas irreversíveis, é de 4 horas.

III. Se a intensidade sonora considerada for igual ao limiar de audibilidade, então o nível sonoro é de 1 dB.

IV. Sons de intensidade de 1 watt/m2 correspondem ao nível sonoro de 100 dB.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente as afirmativas I e II são corretas.

b) Somente as afirmativas I e IV são corretas.

c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.

d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.

e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.

Exercício 2

 (UFT-TO) Um som é produzido por um alto-falante ao ar livre, que se situa sobre uma superfície plana. As ondas sonoras produzidas por esse alto-falante atingem uma pressão máxima de 84 [Pa] a 10 [m] do alto-falante. Supondo que a intensidade das ondas sonoras seja igual em todas as direções na área de superfície do hemisfério, qual é a potência acústica do som emitido pelo alto-falante?

Considere a intensidade das ondas sonoras dada por:

Em que:

PMAX= Pressão máxima da onda sonora [Pa]

ρ = Densidade do ar = 1,20 [kg/m3]

v = Velocidade do som no ar 350 [m/s]

a) 1000 W

b) 1,68π kW

c) 4,12π kW

d) 13 kW

e) 13 MW