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Física

UNIFATECIE
Uma onda sonora de frequência f = 1000 Hz se propaga pelo ar com intensidade média I = 10⁻¹¹ W/m² e com velocidade v = 344 m/s, provocando oscilações no tímpano de um ouvinte. A densidade do ar no ambiente em que O ouvinte está vale p = 1,2 kg/m³ e O módulo de compressibilidade é B = 1,4 X 10⁵ Pa. Uma fonoaudióloga está realizando alguns testes de audiometria e ela pretende determinar alguns parâmetros para uma pesquisa para compor um artigo médico na area em que atua. Com base nessas informações, a fonoaudióloga precisa determinar a amplitude de deslocamento aproximada da onda sonora, a qual está relacionada às oscilações provocadas no tímpano do ouvinte, bem como a amplitude de pressão da onda. Determine qual resposta apresenta corretamente OS valores calculados pela fonoaudióloga. a. A ≈ 30 X 10⁻¹² m e Pmax ≈ 95 X 10⁻⁶ Pa b. A ≈ 35 X 10⁻¹² m e Pmax ≈ 90 X 10⁻⁶ Pa C. A ≈ 235 X 10⁻¹² m e Pmáx X 190 X 10⁻⁶ Pa d. A ≈ 3 X 10⁻¹² m e Pmax ≈ 9 X 10⁻⁶ Pa e. A X 25 X 10⁻¹² m e Pₘₐₓ ≈ 75 X 10⁻⁶ Pa
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roger pereira

há 6 dias

Respostas

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há 6 dias

Para determinar a amplitude de deslocamento (A) e a amplitude de pressão máxima (Pmax) de uma onda sonora, podemos usar as seguintes relações: 1. A intensidade (I) de uma onda sonora é dada por: \[ I = \frac{P_{max}^2}{2 \cdot \rho \cdot v} \] onde \(P_{max}\) é a pressão máxima, \(\rho\) é a densidade do meio e \(v\) é a velocidade da onda. 2. A relação entre a amplitude de deslocamento (A) e a pressão máxima (Pmax) é dada por: \[ P_{max} = \rho \cdot v \cdot \omega \cdot A \] onde \(\omega = 2\pi f\) é a frequência angular. Vamos calcular: 1. Cálculo de \(\omega\): \[ \omega = 2\pi f = 2\pi \cdot 1000 \approx 6283,19 \, \text{rad/s} \] 2. Cálculo de \(P_{max}\) usando a intensidade: \[ 10^{-11} = \frac{P_{max}^2}{2 \cdot 1,2 \cdot 344} \] \[ P_{max}^2 = 10^{-11} \cdot 2 \cdot 1,2 \cdot 344 \] \[ P_{max}^2 \approx 8,25 \times 10^{-9} \] \[ P_{max} \approx \sqrt{8,25 \times 10^{-9}} \approx 9,08 \times 10^{-5} \, \text{Pa} \] 3. Cálculo da amplitude de deslocamento (A): \[ P_{max} = \rho \cdot v \cdot \omega \cdot A \] \[ 9,08 \times 10^{-5} = 1,2 \cdot 344 \cdot 6283,19 \cdot A \] \[ A \approx \frac{9,08 \times 10^{-5}}{1,2 \cdot 344 \cdot 6283,19} \approx 4,5 \times 10^{-12} \, \text{m} \] Agora, vamos analisar as alternativas: a. A ≈ 30 X 10⁻¹² m e Pmax ≈ 95 X 10⁻⁶ Pa b. A ≈ 35 X 10⁻¹² m e Pmax ≈ 90 X 10⁻⁶ Pa c. A ≈ 235 X 10⁻¹² m e Pmax ≈ 190 X 10⁻⁶ Pa d. A ≈ 3 X 10⁻¹² m e Pmax ≈ 9 X 10⁻⁶ Pa e. A ≈ 25 X 10⁻¹² m e Pmax ≈ 75 X 10⁻⁶ Pa Após os cálculos, a opção que mais se aproxima dos valores calculados é a b: A ≈ 35 X 10⁻¹² m e Pmax ≈ 90 X 10⁻⁶ Pa.

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