F2ambciv20180312

35 – Uma fonte pontual emite 30,0 W de som isotropicamente. Um pequeno microfone intercepta o som em uma área de 0,750 cm², a 200 m de distância da fonte. Calcule (a) a intensidade sonora nessa posição e (b) a potência interceptada pelo microfone. P = 30 W r = 200 m A = 0,75 cm² A = 0,75 ⋅ 10⁻⁴ m² (a) I = ? I = \frac{P}{4\pi r²} I = \frac{30}{4\pi ⋅ 200} I = 5,95 ⋅ 10⁻⁵ \frac{W}{m²} (b) P = ? A = 0,75 ⋅ 10⁻⁴ m² I = \frac{P}{A} P = I ⋅ A P = 5,95 ⋅ 10⁻⁵ ⋅ 0,75 ⋅ 10⁻⁴ P = 4,478 ⋅ 10⁻⁹ W 35. !! Um alto-falante, posicionado sobre um poste alto, emite ondas sonoras igualmente em todas as direções. Se a potência do som na saída do alto-falante é 5,0 W, a que distância dele o nível de intensidade sonora é de 90 dB? P = 5 W r = ? β = 90 dB I_0 = 10⁻¹² \beta = 10 \cdot \log \left(\frac{I}{I_0}\right) \beta = 10 \cdot \log \left(\frac{I}{10⁻¹²}\right) 90 = 10 \cdot \log \left(I ⋅ 10¹²\right) 9 = \log \left(I ⋅ 10¹²\right) I = 10⁻³ \frac{W}{m²} I = \frac{P}{4\pi r²} I = \frac{5}{4\pi r²} 10⁻³ = \frac{5}{4\pi r²} r² = \frac{5}{4\pi ⋅ 10⁻³} r² = \frac{5 ⋅ 10³}{4\pi} r = \sqrt{\frac{5 ⋅ 10³}{4\pi}} r = 19,95 m Obs.: para o primeiro, considerar f_r = 200 Hz f = f_r \left(\frac{v + v_o}{v + v_f}\right) 72 - Uma fonte sonora se move a 80 m/s ao encontro de um observador estacionário no ar parado. (a) Determine o comprimento de onda do som na região entre a fonte e o observador. (b) Determine a frequência escutada pelo observador. f_p = 200 Hz v_o = 0 λ = ? f = f_r \left(\frac{v}{v - v_f}\right) f = 200 \left(\frac{343}{343 - 80}\right) f = 260,84 Hz (a) λ = ? λ = \frac{v}{f} λ = \frac{343}{260,84} λ = 1,315 m (b) v = λ f 80 •• APLICAÇÃO EM ENGENHARIA Um destróier estacionário está equipado com um sonar que envia pulsos sonoros de 40 MHz. O destróier recebe de volta os pulsos refletidos por um submarino que está diretamente abaixo dele, com uma frequência de 39,958 MHz e após 80 ms. Se a rapidez do som na água é 1,54 km/s, (a) qual é a profundidade do submarino e (b) qual é sua rapidez ver- tical? (Vi - V) (vi + v) * f = vf x (—-———) 0.833og/ A) AD D: =80 - *93 1ª parte Vi: =1540km/s = 1540 m/s . > 0.03559 AD AP 14 1540 1540 AD . 2 x 40.104 0 AD jl / . (vi - vs) = vil_/ *f- (t r 461,6 Vi. =. 1.617 , ? , 39359, 30 7 40106 (154606 x! 1540 + Vs) 0.8355 = Lr u vi-x-x (v = 54106 — Vi (v =54106 — Vi ———vs) *6...iws) le фон) rihie Uhr i, 4™) Vi 4; & Vs — 0.841raf