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Questão 30431

UNESP 2018
Física

(UNESP - 2018/2 - 1ª FASE)  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 {(eta) } como  {eta} = 10log frac{I}{I_0}, sendo {eta} dado em decibels (dB) e  I_0 = 10^{-12} W/m^2.

Supondo que uma pessoa, posicionada de forma que a área de 6,0 	imes 10 ^{-5} m^2 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 x 10–8 J.

B

3,0 x 10–12 J.

C

3,0 x 10–10 J.

D

1,8 x 10–14 J.

E

6,0 x 10–9 J.

Gabarito:

3,0 x 10–10 J.



Resolução:

Dados:

I_{o}=10^{-12}W/m^{2}

Delta t =5s

zbeta=60dB

Substituindo os dados na expressão fornencida pelo enunciado:

10logfrac{I}{I_{o}}=eta
ightarrow 10logfrac{I}{10^{-12}} 
ightarrow 10^{12}I=10^{6}
ightarrow I=10^{-6}W/m^{2}

Mas:

egin{cases} I=frac{P}{A}
ightarrow P=IA & \ P=frac{Delta E}{Delta t}
ightarrow Delta E = P Delta t& end{cases}

Delta E = 3 cdot 10^{-10}J

 

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