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Física

Problemas acústicos


Intensidad de sonido

1. La ley brasileña prohíbe el uso de bocinas en regiones cercanas a hospitales, escuelas y túneles. Si un conductor toca la bocina dentro de un túnel con un nivel de intensidad de sonido de 90dB, dado que la intensidad del túnel predeterminada es LSA.

Si 10 conductores tocan la bocina dentro de un túnel simultáneamente con el mismo volumen, ¿cuál es el nivel de volumen dentro del túnel?

Para resolver este problema, debemos considerar la ecuación que describe la intensidad del nivel de sonido, es decir:

Recordando que la intensidad del sonido equivalente al umbral de sensación audible (SAI) es igual a:

Usando estos datos y lo que ya se ha dicho en el problema, podemos calcular cuál será la intensidad del sonido de cada bocina:

Conociendo la intensidad de cada bocina podemos descubrir la intensidad resultante de 10 bocinas trabajando simultáneamente:

Luego solo calcule el nivel de intensidad del sonido para los 10 cuernos:

Si el alumno no entendió las propiedades de los logaritmos utilizados, consulte:

//www.somatematica.com.br/emedio.php

Tubos de sonido

1. En el tubo de Kundt, ilustrado a continuación, una fuente de sonido emite sonido a una frecuencia de 825Hz. Dentro del tubo hay una cantidad de polvo de corcho, que se acumula a distancias de 20 cm. ¿Cuál es la velocidad de propagación de la onda de sonido en la tubería?

La distancia de 20 cm citada en el problema es igual a la distancia entre dos nodos de la onda de sonido, porque en estos puntos la onda "deja" espacio vacante para que se acumule la materia. Sabiendo que la longitud de onda es igual a la distancia entre 3 nodos, concluimos que la longitud de onda del sonido es de 40 cm.. Sabiendo esto, solo calcule la velocidad de propagación, ya que sabemos la frecuencia:

Efecto Doppler

1. Un tren bala silba junto a la plataforma de una estación. Una persona parada en la plataforma escucha la frecuencia de zumbido de 450Hz. Después de que pasa el tren, la frecuencia del silbato parece caer a 300Hz. ¿Qué tan rápido corre el tren bala? Considera una velocidad de sonido igual a 340 m / s.

Usando la ecuación de efecto Doppler generalizada:

En el primer caso, cuando el tren se acerca y el observador permanece estacionario:

En el segundo caso, cuando el tren parte y el observador permanece estacionario:

Para encontrar la velocidad del tren podemos aislar la frecuencia del sonido del silbato y resolver la ecuación, o podemos dividir una ecuación por otra: