50 m. Na posição em que a profundidade da água é 1,0 m, essa onda tem comprimento de

(1)

Professor:Eduardo Sá Brito Sigwalt Frente:Física B

Lista 02 –SOM e FENÔMENOS SONOROS Segue link para curiosos:

https://www.youtube.com/watch?time_continue=143&v=qNf9nzvnd1k

1. (Fuvest 2018) Ondas na superfície de líquidos têm velocidades que dependem da profundidade do líquido e da aceleração da gravidade, desde que se propaguem em águas rasas. O gráfico representa o módulo v da velocidade da onda em função da profundidade h da água.

Uma onda no mar, onde a profundidade da água é 4,0 m, tem comprimento de onda igual a 50 m. Na posição em que a profundidade da água é 1,0 m, essa onda tem comprimento de onda, em m, aproximadamente igual a

a) 8.

b) 12.

c) 25.

d) 35.

e) 50.

2. (Unesp 2018) Define-se a intensidade de uma onda (I) como potência transmitida por unidade de área disposta perpendicularmente à direção de propagação da onda. Porém, essa definição não é adequada para medir nossa percepção de sons, pois nosso sistema auditivo não responde de forma linear à intensidade das ondas incidentes, mas de forma logarítmica.

Define-se, então, nível sonoro ( )β como

0

10log I ,

β I sendo β dado em decibels (dB) e

12 2

I0 10^ W m .

Supondo que uma pessoa, posicionada de forma que a área de 6,0 10 ^⁵m² de um de seus tímpanos esteja perpendicular à direção de propagação da onda, ouça um som contínuo de nível sonoro igual a 60 dB durante 5,0 s, a quantidade de energia que atingiu seu tímpano nesse intervalo de tempo foi

a) 1,8 10 ^⁸ J.

b) 3,0 10 ^¹²J.

c) 3,0 10 ^¹⁰J.

d) 1,8 10 ^¹⁴J.

e) 6,0 10 ^⁹ J.

(2)

3. (Eear 2017) A qualidade do som que permite distinguir um som forte de um som fraco, por meio da amplitude de vibração da fonte sonora é definida como

a) timbre b) altura c) intensidade d) tubo sonoro

4. (Fepar 2017) Em Fisioterapia, as ondas sonoras utilizadas para terapêutica e diagnóstico são geradas por instrumentos com o nome de transdutores.

A terapia ultrassônica ocorre mediante vibrações mecânicas com frequência superior a 20.000 Hz. As frequências do ultrassom usadas terapeuticamente podem oscilar entre 0,7 MHz e 3 MHz. A velocidade de propagação da onda ultrassônica é maior nos meios onde há maior agregação molecular, ou seja, onde as moléculas estão mais próximas umas das outras. Assim, o som se propaga mais rapidamente nos sólidos do que nos líquidos e gasosos.

As ondas sonoras na faixa de 1MHz se propagam nos tecidos moles com uma velocidade de 1.540 m s, e pelo osso compacto com 4.000 m s.

O ultrassom na faixa de frequência de 1MHz é empregado normalmente em lesões profundas, e o ultrassom de 3 MHz é utilizado em lesões superficiais. A intensidade do ultrassom pode ser classificada de acordo com o modo como a potência e a intensidade são distribuídas na transmissão. Na prática clínica o ultrassom contínuo deve ser usado até 2 W cm , para que ² não haja risco de lesão nas estruturas superficiais, e o ultrassom pulsado pode ser utilizado até

3 W cm . 2

De acordo com o texto e os conceitos de Ondulatória, julgue as afirmativas que se seguem.

( ) A velocidade das ondas sonoras que possuem frequência de ultrassom, em um mesmo tecido, é maior que a velocidade de ondas sonoras que possuem frequência menor que as de ultrassom.

( ) O ultrassom, na faixa de 1MHz, propaga-se em um osso compacto com comprimento de onda de 4 mm.

( ) Uma intensidade de 3 W cm , obtida no tratamento com ultrassom pulsado durante 2 ² minutos, equivale a uma energia incidente de 360 J a cada cm de tecido. ²

( ) A velocidade de propagação do ultrassom, em um tecido mole, depende da intensidade do pulso e aumenta com o aumento de amplitude.

( ) A frequência do ultrassom refletido pela superfície de um osso é maior que a frequência do ultrassom emitido pelo transdutor.

5. (Uepg 2017) Em relação às propriedades das ondas sonoras, assinale o que for correto.

01) A frequência de uma onda sonora sofre mudança quando esta passa do ar para a água.

02) O fenômeno do eco é produzido pela difração do som através de obstáculos.

04) O som pode sofrer o efeito de difração.

(3)

08) O fenômeno batimento ocorre quando ondas sonoras de frequências ligeiramente diferentes interferem entre si.

16) As ondas sonoras podem ser polarizadas desde que as dimensões dos obstáculos sejam da mesma ordem de grandeza do seu comprimento de onda.

6. (Ifsc 2017) Sabe-se que as ondas eletromagnéticas podem se propagar no vácuo enquanto que as ondas mecânicas necessitam de um meio material para se propagarem. O som, por exemplo, é uma onda mecânica longitudinal; já a luz é uma onda eletromagnética transversal.

Com base em seus conhecimentos e nas informações apresentadas no texto acima, analise as afirmativas abaixo e assinale a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S).

01) O som se propaga mais rapidamente na madeira do que no ar.

02) O ultrassom é uma onda eletromagnética.

04) A velocidade do som é3 10 m s, ⁸ ou seja, 300 mil quilômetros por segundo.

08) O fenômeno do eco só ocorre com ondas transversais.

16) As cores que vemos são ondas eletromagnéticas visíveis.

32) A luz se propaga mais rapidamente na água do que no vácuo.

7. (Enem 2017) A epilação a laser (popularmente conhecida como depilação a laser) consiste na aplicação de uma fonte de luz para aquecer e causar uma lesão localizada e controlada nos folículos capilares. Para evitar que outros tecidos sejam danificados, selecionam-se

comprimentos de onda que são absorvidos pela melanina presente nos pelos, mas que não afetam a oxi-hemoglobina do sangue e a água dos tecidos da região em que o tratamento será aplicado. A figura mostra como é a absorção de diferentes comprimentos de onda pela

melanina, oxi-hemoglobina e água.

Qual é o comprimento de onda, em nm, ideal para a epilação a laser?

a) 400 b) 700 c) 1.100 d) 900 e) 500

8. (Enem PPL 2017) Ao sintonizar uma estação de rádio AM, o ouvinte está selecionando apenas uma dentre as inúmeras ondas que chegam à antena receptora do aparelho. Essa seleção acontece em razão da ressonância do circuito receptor com a onda que se propaga.

O fenômeno físico abordado no texto é dependente de qual característica da onda?

a) Amplitude.

b) Polarização.

c) Frequência.

(4)

d) Intensidade.

e) Velocidade.

9. (Fgv 2017) As figuras a seguir representam uma foto e um esquema em que F₁ e F são ₂ fontes de frentes de ondas mecânicas planas, coerentes e em fase, oscilando com a frequência de 4,0 Hz. As ondas produzidas propagam-se a uma velocidade de 2,0 m s. Sabe-se que

D2,8 m e que P é um ponto vibrante de máxima amplitude.

Nessas condições, o menor valor de D deve ser a) 2,9 m.

b) 3,0 m.

c) 3,1m.

d) 3,2 m.

e) 3,3 m.

10. (Unesp 2016) Uma corda elástica está inicialmente esticada e em repouso, com uma de suas extremidades fixa em uma parede e a outra presa a um oscilador capaz de gerar ondas transversais nessa corda. A figura representa o perfil de um trecho da corda em determinado instante posterior ao acionamento do oscilador e um ponto P que descreve um movimento harmônico vertical, indo desde um ponto mais baixo (vale da onda) até um mais alto (crista da onda).

Sabendo que as ondas se propagam nessa corda com velocidade constante de 10 m / s e que a frequência do oscilador também é constante, a velocidade escalar média do ponto P, em

m / s, quando ele vai de um vale até uma crista da onda no menor intervalo de tempo possível é igual a

a) 4.

b) 8.

c) 6.

d) 10.

(5)

e) 12.

11. (Uepg 2016) Com relação às ondas sonoras, assinale o que for correto.

01) A velocidade de propagação do som é sempre maior num meio líquido do que num meio sólido.

02) A velocidade do som em um gás aumenta com a elevação da temperatura do gás.

04) A intensidade de uma onda sonora está relacionada com a taxa de transporte de energia por unidade de área.

08) O fenômeno da polarização de uma onda não ocorre com as ondas sonoras.

16) O timbre é a característica do som que nos permite distinguir um som grave de um som agudo.

12. (Udesc 2016) Para se chegar à descrição atual sobre a natureza da luz, caracterizada pelo comportamento dual (onda-partícula), houve debates épicos entre propositores e defensores de modelos explicativos divergentes. Sobre a natureza da luz, um dos debates que ficou marcado na história da Ciência envolveu grandes estudiosos, tendo de um lado Isaac Newton e de outro Christiaan Huygens. Focado no debate Newton-Huygens, relativo à natureza da luz, analise as proposições.

I. Dois aspectos centrais alimentavam o debate entre Newton e Huygens; o primeiro de natureza metodológica e o segundo que envolvia a aceitação ou não do conceito de vácuo e as suas implicações.

II. Newton e Huygens tinham concepções diferentes sobre o espaço físico e a natureza da luz, porém, concordavam que os modelos explicativos para a propagação da luz teriam que ser alcançados a partir de um modelo mecânico.

III. O debate Newton-Huygens ocorreu exclusivamente devido à divergência sobre o conceito de vácuo, mas ambos defendiam a natureza ondulatória da luz.

IV. Assumindo perspectivas teóricas e metodológicas diferentes, Newton propôs uma

explicação corpuscular para a luz, enquanto Huygens defendia uma visão ondulatória para a luz.

Assinale a alternativa correta:

a) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.

b) Somente a afirmativa III é verdadeira.

c) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.

d) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.

e) Somente a afirmativa IV é verdadeira.

13. (Uem-pas 2016) Um fio longo é constituído de duas partes distintas, conforme mostra a figura.

Uma delas tem densidade linear de 1 g cm e o restante do fio tem densidade linear de 2 g cm. Assinale o que for correto.

01) Quando um pulso transversal é gerado na parte menos densa, ele se propaga e, na junção, é totalmente refletido sem ocorrer transmissão.

02) Se o pulso transversal é gerado na parte mais densa, ele se propaga e, na junção, é totalmente refletido sem haver transmissão.

04) Um pulso transversal viajando no meio menos denso é refletido na junção com sua fase alterada.

08) Se um pulso transversal é gerado na parte mais densa, ele é refletido na junção sem ocorrer inversão de fase.

16) Independentemente do local (no fio) onde o pulso transversal é gerado, o pulso refratado não sofre inversão de fase.

14. (Upf 2016) Dos fenômenos ondulatórios listados abaixo, aquele que pertence

(6)

exclusivamente às ondas eletromagnéticas é:

a) Reflexão.

b) Refração.

c) Polarização.

d) Interferência.

e) Difração.

15. (Acafe 2016) O diapasão é um instrumento de metal em forma de Y que emite um tom puro quando percutido. É um método básico, rápido e de baixo custo, porém, permite apenas a avaliação subjetiva da audição, devendo ser associado a exames físico-otorrinolaringológicos do paciente.

Assinale a alternativa correta que indica batimentos com dois diapasões.

a) Quando os dois tiverem a mesma frequência.

b) Quando os dois tiverem frequências ligeiramente diferentes.

c) Quando os dois vibrarem em ressonância.

d) Quando a amplitude de vibração de um for maior que do outro.

16. (Ufpr 2016) Foram geradas duas ondas sonoras em um determinado ambiente, com frequências f e ₁ f .₂ Sabe-se que a frequência f₂ era de 88 Hz. Percebeu-se que essas duas ondas estavam interferindo entre si, provocando o fenômeno acústico denominado “batimento”, cuja frequência era de 4 Hz. Com o uso de instrumentos adequados, verificou-se que o comprimento de onda para a frequência f₂ era maior que o comprimento de onda para a frequência f .₁ Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta a frequência f .₁

a) 22 Hz.

b) 46 Hz.

c) 84 Hz.

d) 92 Hz.

e) 352 Hz.

17. (Enem 2016) O morcego emite pulsos de curta duração de ondas ultrassônicas, os quais voltam na forma de ecos após atingirem objetos no ambiente, trazendo informações a respeito das suas dimensões, suas localizações e dos seus possíveis movimentos. Isso se dá em razão da sensibilidade do morcego em detectar o tempo gasto para os ecos voltarem, bem como das pequenas variações nas frequências e nas intensidades dos pulsos ultrassônicos. Essas características lhe permitem caçar pequenas presas mesmo quando estão em movimento em relação a si. Considere uma situação unidimensional em que uma mariposa se afasta, em movimento retilíneo e uniforme, de um morcego em repouso.

A distância e velocidade da mariposa, na situação descrita, seriam detectadas pelo sistema de um morcego por quais alterações nas características dos pulsos ultrassônicos?

a) Intensidade diminuída, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida diminuída.

b) Intensidade aumentada, o tempo de retorno diminuído e a frequência percebida diminuída.

c) Intensidade diminuída, o tempo de retorno diminuído e a frequência percebida aumentada.

d) Intensidade diminuída, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida aumentada.

e) Intensidade aumentada, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida aumentada.

18. (Ufpa 2016) A luz e o som são considerados como ondas por transportarem energia sem haver transporte de matéria, no entanto têm características diferentes. A alternativa correta sobre essas duas ondas é:

a) O SOM é uma onda Mecânica e pode ser Polarizado enquanto a LUZ é uma onda Eletromagnética e não pode ser polarizada.

b) O SOM é uma onda Mecânica e não pode ser polarizado enquanto a LUZ é uma onda eletromagnética e pode ser polarizada.

c) Tanto o SOM como a LUZ são ondas Eletromagnéticas e podem ser polarizadas.

(7)

d) Tanto o SOM como a LUZ são ondas Mecânicas.

e) Tanto o SOM como a LUZ são ondas Eletromagnéticas, mas nenhuma delas pode ser polarizada.

19. (Fuvest 2016) O nível de intensidade sonora , em decibéis (dB), é definido pela

expressão  10 log (I I ),₁₀ ₀ na qual I é a intensidade do som em W m e ² I₀ 10^¹²W m² é um valor de referência. Os valores de nível de intensidade sonora  0 e  120 dB

correspondem, respectivamente, aos limiares de audição e de dor para o ser humano. Como exposições prolongadas a níveis de intensidade sonora elevados podem acarretar danos auditivos, há uma norma regulamentadora (NR-15) do Ministério do Trabalho e Emprego do Brasil, que estabelece o tempo máximo de 8 horas para exposição ininterrupta a sons de

85 dB e especifica que, a cada acréscimo de 5 dB no nível da intensidade sonora, deve-se dividir por dois o tempo máximo de exposição. A partir dessas informações, determine a) a intensidade sonora I correspondente ao limiar de dor para o ser humano; _d

b) o valor máximo do nível de intensidade sonora  em dB, a que um trabalhador pode permanecer exposto por 4 horas seguidas;

c) os valores da intensidade I e da potência P do som no tímpano de um trabalhador quando o nível de intensidade sonora é 100 dB.

Note e adote:

π3

Diâmetro do tímpano 1cm

20. (Ufsc 2015) A REVOLUÇÃO TECNOLÓGICA

O inventário da inovação técnica nos arsenais da Grande Guerra é imenso, diversificado, bem- sucedido e supera os limites dos tópicos populares. [...] Especialistas americanos

desenvolveram um sistema de radiotelégrafos capaz de orientar todo o tráfego aéreo em um raio de 200 quilômetros – as primeiras torres de controle. [...]

Disponível em: <http://infograficos.estadao.com.br/public/especiais/100-anos-primeira-guerra- mundial>.

Acesso em: 14 out. 2014.

A radiotelegrafia é definida como a telegrafia sem fio pela qual são transmitidas mensagens através do espaço por meio de ondas.

Responda às perguntas sobre o tema tratado acima.

a) Qual a natureza da onda gerada na torre de controle?

b) Na situação de comunicação entre torre de controle e avião em voo, do ponto de vista físico, qual elemento define a velocidade da onda e qual elemento define a frequência da onda?

c) Apresentando todos os cálculos, fundamentados em princípios físicos, determine a razão I I das intensidades da onda, a 1,0 km (posição 1) e a 200,0 km (posição 2) da torre de 1 2

controle. Considere que a torre transmite uniformemente para todas as direções e que não existe dissipação de energia.

Observação: NÃO serão consideradas respostas na forma de fração.

(8)

Gabarito:

Resposta da questão 1:

[C]

A figura destaca a velocidade de propagação das ondas nas profundidades citadas.

1 1

2 2

h 1m v 3,2m s

h 4 m v 6,4m s

  

   



Como a frequência não se altera, da equação fundamental da ondulatória vem:

1

1 1 2

1 1

2 1 2 1

2

f v

v v 3,2 6,4 50 3,2 50

25 m.

v 50 6,4 2

f

λ λ λ

λ

 

 

         

 



[C]

12 2 5 2

Dados: I010^ W m ; A 6 10^ m ; tΔ 5s; β60dB.

Substituindo os dados na expressão fornecida no enunciado:

12 6 6 2

0 12

I I

10log 10log 60 10 I 10 I 10 W m .

I 10

β _ ^

      

Mas:

6 5 10

I P P I A

A E I A t 10 6 10 5 E 3 10 J.

P E E P t

t

Δ Δ Δ

Δ

  

   

         

   



[C]

A intensidade sonora está relacionada com a amplitude do som, permitindo a distinção de sons fracos e sons fortes. Ondas sonoras de grande amplitude são ondas que transportam grande energia e já as ondas de pouca amplitude são ondas que transportam pouca energia.

(9)

F – V – V – F – F.

Falsa. A velocidade de propagação de uma onda só depende da natureza da onda

(mecânica/eletromagnética) e do meio de propagação. Ondas sonoras são ondas mecânicas e, quando se propagam no mesmo meio, têm a mesma velocidade, independentemente da frequência.

a fonte define a frequência

v f v é uma consequência.

f o meio define a velocidade

λ λ  λ

   



Verdadeira.

3 3

6

v 4 10

v f 4 10 m 4mm.

f 1 10

λ λ  λ ^ λ

         



Verdadeira, pois 3 W são 3 Joules por segundo, se demorou 2 minutos, ou seja, 120 segundos, logo incidiram 360 Joules por cm .²

Falsa. Como já explicado, a velocidade de propagação depende da natureza da onda e do meio de propagação.

Falsa. Na reflexão de uma onda não há alteração na frequência. A onda refletida tem a mesma frequência da onda incidente.

04 + 08 = 12.

Justificando as proposições falsas:

[01] Falsa. A frequência da onda não sofre alteração quando muda de meio.

[02] Falsa. O eco é causado pela reflexão das ondas em um obstáculo.

[16] Falsa. Ondas sonoras não podem ser polarizadas.

01 + 16 = 17.

[01] Verdadeira. O som é uma onda mecânica e como tal, se propaga mais rapidamente em meios materiais mais densos. Portanto, em metais mais rápido que em madeira, e em madeira mais rápido que no ar.

[02] Falsa. Ultrassom, assim como o som, é uma onda mecânica.

[04] Falsa. A velocidade apresentada na proposição é a da luz no vácuo.

[08] Falsa. O eco ocorre com o som que é uma onda mecânica longitudinal.

[16] Verdadeira. As cores que enxergamos se encontram no espectro eletromagnético da luz, em uma região estreita de comprimentos de onda entre 400 e 750 nm chamada de luz visível.

[32] Falsa. A luz, ao contrário do som, se propaga mais lentamente em meios mais densos.

[B]

De acordo com a figura do enunciado, o comprimento de onda mais adequado é o de 700 nm, pois não há absorção por parte da oxi-hemoglobina e nem da água.

[C]

A ressonância está relacionada ao recebimento de energia por um sistema quando uma de suas frequências naturais de vibração coincide com a frequência de excitação da fonte.

(10)

[E]

O problema trata de Fenômenos Ondulatórios, mais especificamente de Interferência

Construtiva. A interferência construtiva acontece quando há a superposição de duas cristas ou dois vales de uma onda. Para encontros de vales e cristas temos a interferência destrutiva.

Para o caso da Interferência Construtiva, o valor absoluto da diferença das distâncias entre o ponto considerado e as fontes emissoras F e ₁ F₂ é nulo ou múltiplo inteiro par de meio comprimento de onda.

 

D d n , n 0,2,4,6,...

2

 λ

     

Para obtermos o menor valor de D, devemos utilizar o menor valor de n diferente de zero, portanto, fazer n2.

O comprimento de onda λ é calculado pela equação: vλf v 2 m s

0,5 m f 4 Hz

λ    λ

Substituindo na primeira equação, temos:

0,5 m

D d n D 2,8 m 2 D 3,3 m

2 2

 λ  

         

[B]

Na figura nota-se que a distância dada, 3m, corresponde a 1,5 comprimento de onda. Assim:

1,5λ3  λ2m.

Aplicando a equação fundamental da ondulatória:

v 10

v f f f 5 Hz.

λ 2

  λ   

O intervalo de tempo ( t)Δ para o ponto P ir de um vale a uma crista é meio período e a distância percorrida nesse tempo (d) é 0,8m. Então:

m m

T 1 1

t t 0,1 s. d 0,8

2 2 f 2 5 v v 8m/s.

t 0,1 d 0,8m.

Δ Δ

Δ

     

      

 



(11)

02 + 04 + 08 = 14.

[01] Falsa: O som depende de meio material para propagação e sua velocidade será tanto maior, quanto maior a densidade do material em que ele se propaga:

sólidos líquidos gases

v v v .

[02] Verdadeira: O aumento da temperatura aumenta a energia cinética das moléculas gasosas, aumentando a velocidade de propagação do som neste meio.

[04] Verdadeira. Ainda podemos relacionar a taxa de transporte de energia por área como sendo somente potência por área, sendo as unidades mais usadas no Sistema Internacional: J ₂ W₂

.

s m m

   

   

  

 

[08] Verdadeira: O som é uma onda mecânica de propagação longitudinal que ainda não conseguimos polarizar.

[16] Falsa: A característica que distingue um som agudo de um grave é a frequência, o timbre distingue a fonte emissora do som, por exemplo, ao tocarmos uma nota com um piano e uma flauta, conseguimos diferenciar os instrumentos pelos seus timbres, assim como a voz de pessoas conhecidas ao telefone.

[D]

[I] Verdadeiro [II] Verdadeiro.

[III] Falso. Newton não defendia o modelo ondulatório da luz, para Newton a luz era uma partícula.

[IV] Verdadeiro. Apesar de uma discussão fervorosa entre os dois. Einstein provou que ambos estavam certos. Com a dualidade onda-partícula.

04 + 08 + 16 = 28.

Justificando os itens falsos:

[01] Falso. O pulso também é refratado, ocorrendo a transmissão.

[02] Falso. O pulso também é refratado, ocorrendo a transmissão.

ANULADA

Questão anulada no gabarito oficial.

Questão anulada devido ao fato de que as ondas mecânicas também podem sofrer reflexão, refração, polarização, interferência e difração, portanto nenhuma opção de resposta contém uma exclusividade para as ondas eletromagnéticas.

[B]

(12)

O fenômeno do batimento acontece quando temos duas ondas sonoras ressonantes de frequências ligeiramente diferentes, mas muito próximas em que percebemos nitidamente variações de intensidade do som resultante, causados pela interferência construtiva e destrutiva entre as duas ondas de frequências diferentes. Portanto, está correta a alternativa [B].

[D]

Como as duas ondas propagam-se no mesmo meio, elas tem a mesma velocidade.

Como vλf, a onda de maior comprimento de onda possui menor frequência. A frequência do batimento é igual à diferença de frequências. Assim:

2 1 2 1

1 2 b 1 1

f f .

f f f f 88 4 f 92Hz.

λ λ  



       



[A]

Como a mariposa está se afastando, a intensidade do som recebido como eco diminui e o tempo de retorno aumenta.

[B]

O som é onda longitudinal e a luz é onda transversal. Como a polarização somente é possível para ondas transversais, apenas a luz pode ser polarizada.

Nota: de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), quando uma unidade provém de nome próprio, o plural se faz acrescentando apenas "s". Assim, o correto é decibels.

a) Dados: ₁₀ ₀ ¹² ²

0

10 log I ; 120 dB; I 10 W/m .

β I β  ^

Substituindo valores e aplicando a definição de logaritmo:

12 12 12

10 12 12

2

I I

10 log 120 10 I 10 10

10 10

I 1 W/m .



        



b) Recomenda-se que a exposição ininterrupta a um nível de intensidade sonora de β85dB não dure mais que 8 horas. O texto mostra que a norma regulamentadora especifica que com um acréscimo de 5dB, o tempo de exposição deve ser reduzido pela metade. Para que o tempo de exposição seja de 4 horas, o máximo nível de intensidade sonora deve ser, então, β90dB.

c) Dados: π3; D1 cm10^² m; β100 dB.

Aplicando novamente a definição:

10 10 12 2 2

10 12 12

I I

10 log 100 10 I 10 10 I 10 W/m .

10 10

 

         

Da definição de intensidade sonora:

(13)

 

² ²

2 2 6

7

P D 3 10

I P I A I 10 P 0,75 10 W

A 4 4

P 7,5 10 W.

π _ ^ _



         

 

a) As ondas produzidas pela torre de controle são de natureza eletromagnética.

b) A velocidade da onda é definida pelo meio de propagação que neste caso é o ar atmosférico.

A frequência da onda é definida pela fonte que a gerou, sendo para o caso da comunicação entre avião e torre de controle, definidas pelos transmissores de ambos.

c) A intensidade da onda (I) está relacionada com a sua potência (P) e sua área de frente de onda (A) considerada esférica.

I P

 A

Como a superfície de uma esfera é dada por: A4 rπ ² onde r representa a distância entre a frente de onda e a fonte;

E, considerando a conservação de energia, podemos dizer que não há dissipação de energia então P₁P₂

Sendo assim: I₁A₁ I₂ A₂

Substituindo a expressão para a área esférica das frentes de onda e juntando as intensidades no mesmo lado da equação, temos:

2 2

1 2 4

2 2

2 1

I 4 r 200

40000 4 10

I 4 r 1

π π

    