Question

A intensidade sonora diz respeito à amplitude da onda sonora, é medida por meio da potência sonora e é a qualidade que permite ao ouvido diferenciar os sons fracos dos sons fortes. A intensidade sonora é medida em W/m², porém, para facilitar o manuseio da escala, em vez de se trabalhar com intensidade sonora, utiliza-se o decibel para medir o nível de intensidade sonora (NIS). Sobre esta transformação, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa CORRETA.


I - O valor adotado internacionalmente como valor de referência é 10-12W/m², o que corresponde a 0dB na escala de Decibéis.

II - A percepção que o ouvido apresenta para a intensidade sonora corresponde a uma resposta linear, ou seja, dobrando seu valor, o ouvido percebe o som duas vezes mais intenso.

III - Quando duas fontes sonoras se sobrepõem, o nível de pressão aumenta no máximo 3dB.

IV - Podemos considerar a seguinte fórmula para quando somamos sons de NIS diferentes: NIS=10logn+NIS, onde n correponde ao número de fontes e NIS à fonte de maior intensidade.

Answer 1

Olá!

Esta é uma questão de física que explora as propriedades ondulatórias.

I - Correta

O valor de referência, 10 ⁻¹²  W/m², é utilizado como 'valor padrão' para medição de escala de intensidade sonora. Esta unidade de medida (W/m²) pode ser transformada para Decibel (décimo de bel), seguindo a equação:

$dB = 10log(\frac{W}{W_{0}})$

Onde o W₀ é o valor de referência = 10⁻¹² W/m²

Supondo e substituindo W = 10⁻¹² W/m² na equação, temos:

$dB=10log(\frac{10^{-12}}{10^{-12}})=0$

Portanto 10 ⁻¹² W/m² = 0 dB

II - Falsa

A intensidade sonora medida em W/m² é obtida pela relação entre potência e área, seguindo a equação:

$I=\frac{E}{A. \Delta t}$

Uma maneira de analisar esta situação é que a intensidade cresce linearmente com a potência emitida pela fonte e com o inverso do quadrado da distância desta fonte. Logo ao fazer a relação direta entre potência e intensidade estamos ignorando a distância entre os objetos.

Outra maneira de analisar é observando a unidade de decibéis, que é a que utilizamos para medições relacionadas ao ouvido humano. Neste caso, caso seja dobrado o valor da intensidade, temos:

$dB=10log(\frac{2W}{2_{0}})$

Portanto, como a escala é logarítmica, ao dobrarmos o valor da intensidade (potência) o valor percebido por nós (em dB) será cerca de 0,301 vezes maior.

III - Correta

Para duas fontes sonoras se sobreporem completamente, as mesmas precisam estar na mesma ordem de grandeza de intensidade/comprimento de onda.

De toda forma, a combinação de duas fontes sonoras não pode resultar em uma adição simples, uma vez que temos uma escala logarítmica;

Quando duas fontes se sobrepõem, o nível de pressão sonora, aumenta no máximo, o valor de 3 dB, já que:

10.log (2) ≈ 3 dB

IV - Falsa

Na realidade quando temos fontes diferentes, por se tratar de uma escala logarítmica, a soma é feita partindo de um série (ábaco), da seguinte maneira:

$NIS_{n}=10log(10^{\frac{n}{10}})$

Onde n é o número de fontes, e a fórmula deverá levar a um somatório de logarítmos.

Temos como opções CORRETAS: I e III

Vale salientar que na opção I, é dado o valor referência, que é de fato adotado internacionalmente, mas não há convenção no SI de medidas.

Espero ter ajudado!