Intensidad del sonido: problemas y soluciones.
1. Los puntos A y B se encuentran a 4 metros y 9 metros de una fuente de sonido. Si I A e I B son las intensidades en los puntos A y B, respectivamente, entonces I A : I B =…
Conocido :
La distancia del punto A a una fuente de sonido (r A ) = 4 metros
La distancia del punto B a la fuente de sonido (r B ) = 9 metros
La intensidad del sonido en el punto A = I A
La intensidad del sonido en el punto B = I B
Se busca: Yo A : Yo B
solución:
I A r A 2 = I B r B 2
I A 4 2 = I B 9 2
Yo A 16 = Yo B 81
I A / I B = 81/16
2. La intensidad de una fuente de sonido es 10 −9 Wm −2 . I o = 10 −12 Wm −2 . ¿Cuál es el nivel de sonido de 10 fuentes de sonido?
solución:
Conocido :
I = 10⁻⁹ W/ m²
I o = 10 -12 W/m 2
x = 10
Conocido: Nivel de sonido (β)
solución:
3. El nivel sonoro de una fuente de sonido es de 10 dB. ¿Cuál es la intensidad de 1000 fuentes de sonido? La intensidad mínima I o = 10 −12 Wm −2.
Conocido :
β = 10 dB
I o = 10 -12 W/m 2
x = 1000
Se busca : Intensidad
solución:
La intensidad de una fuente de sonido:
La intensidad de 1000 fuentes de sonido:
I = (1000)(10 -11 ) = (10 3 )(10 -11 )
I = 10⁻⁸ W/ m²
4. El nivel de sonido de A es 40 dB y el nivel de sonido de B es 60 dB. I o = 10 -12 W m -2 . Determinar 100β A : 10β B.
Conocido :
El nivel de sonido de A = 40 dB
El nivel sonoro de B = 60 dB
I o = 10 -12 W m -2.
Se busca : 100β A : 10β B
solución:
El nivel de sonido de 100 A:
β = 40 + 10 log 100
β = 40 + 10 log 10 2
β = 40 + (2)(10)(log 10)
β = 40 + (2)(10)(1)
β = 40 + 20
β = 60 dB
El nivel de sonido de 10 B:
β = 60 + 10 log 10
β = 60 + 10 log 10 1
β = 60 + (1)(10)(log 10)
β = 60 + (1)(10)(1)
β = 60 + 10
β = 70 dB
β A : β B
60: 70
6: 7
5. Si el punto P es la fuente del sonido, entonces la relación de intensidad sonora en los puntos S, R y Q es…
Conocido :
La distancia del punto Q a la fuente de sonido (rQ) = 3 metros
La distancia del punto R a la fuente de sonido (r R ) = 6 metros
La distancia del punto S a la fuente de sonido (r S ) = 5 metros
Intensidad sonora en el punto Q = I Q
Intensidad sonora en el punto R = I R
Intensidad sonora en el punto S = I S
Se busca: Comparación de la intensidad del sonido en los puntos S, R y Q (I S : I R : I Q )
solución:
Intensidad sonora en el punto S:
Intensidad sonora en el punto R:
Intensidad sonora en el punto Q :
Comparación de la intensidad del sonido en los puntos S, R y Q:
6. El punto A está a P de la fuente sonora, el punto B está a 2P de la fuente sonora y el punto C está a 4P de la fuente sonora. La comparación de la intensidad del sonido en A , B y C es…
Conocido :
Distancia del punto A a la fuente de sonido (r A ) = P
Distancia del punto B a la fuente de sonido (r B ) = 2P
Distancia del punto C a la fuente de sonido (r C ) = 4P
Intensidad sonora en el punto A = I A
Intensidad sonora en el punto B = I B
Intensidad sonora en el punto C = I C
Se busca: Comparación de la intensidad del sonido en A, B y C (I A : I B : I C )
solución:
Intensidad sonora en el punto A:
Intensidad sonora en el punto B:
Intensidad sonora en el punto t C:
Comparación de la intensidad del sonido en A, B y C:
7. Un total de 100 personas estaban cantando. Si el nivel de intensidad sonora de un estudiante al cantar es de 40 dB (suponiendo que es el mismo para cada niño), entonces la intensidad del sonido resultante es … (I o = 10 -12 Wm -2 )
Conocido :
Nivel de intensidad de un estudiante (TI) = 40 dB
I o = 10 -12 W/m 2
El número de estudiantes (x) = 100
Se busca: La intensidad sonora de 100 estudiantes
solución:
Intensidad sonora de un estudiante:
Intensidad sonora de 100 estudiantes:
I x = (x)(I)
I x = (100)(10 -8 ) = (10 2 )(10 -8 )
I x = 10 -6 W/m 2
8. La intensidad sonora de 100 máquinas idénticas es de 10⁻⁷ vatios· m⁻² . Si I₀ = 10⁻¹² vatios · m⁻² , entonces el nivel de intensidad sonora de una máquina es…
Conocido :
Intensidad sonora de 100 máquinas (I x ) = 10 -7 vatios·m -2
I o = 10 -12 W/m 2
El número de máquinas (x) = 100 = 10 2
Se busca: El nivel de intensidad sonora de una máquina (TI)
solución:
Intensidad sonora de una máquina:
I x = (x)(I)
10 -7 = (10 2 )(I)
I = 10⁻⁷ / 10² = ( 10⁻⁷ )( 10⁻² ) = 10⁻⁹
El nivel de intensidad sonora de una máquina (TI):
9. La intensidad sonora de una fuente de sonido es 6 x 10 -6 W/cm 2 . Si el nivel de intensidad sonora aumenta en 10 db, determine la intensidad del sonido.
Conocido :
Intensidad (I) = 6 x 10⁻⁶ W / cm²
Yo = 10 -12 W/m 2 = 10 -12 W / 10 4 cm 2 = 10 -16 W/ cm 2
Se busca: La intensidad del sonido
solución:
La suma de una intensidad sonora de 10 W/m² = 10⁻³ W /cm² equivale a una suma de un nivel de intensidad sonora de 10 dB. La suma de una intensidad sonora de 10² W /m² = 10⁻² W /cm² equivale a una suma de un nivel de intensidad sonora de 20 dB. Y así sucesivamente.
Si el nivel de intensidad aumenta en 10 dB, la intensidad aumenta en 10 -3 W/cm 2 . Entonces la intensidad se convierte en 6 x 10 -6 W/cm 2 ) + ( 10 -4 W/cm 2 ) = (6 x 10 -6 W/cm 2 ) + (100 x 10 -6 W/cm 2 ) = 106 x 10 -6 W/cm 2.
10. El observador A se encuentra a 5 m de una fuente de sonido. El observador B se encuentra a 10 m de la misma fuente de sonido. Por lo tanto, la relación de intensidad sonora percibida por los observadores B y A es…
Conocido :
La distancia de A a la fuente de sonido (r A ) = 5 metros
La distancia de B a la fuente de sonido (r B ) = 10 metros
Se busca: La relación de intensidad sonora percibida por los observadores B y A.
solución:
I B : I A = 1 : 4
La respuesta correcta es b.
- ¿Qué es la intensidad del sonido y en qué se diferencia del volumen?
- RespuestaLa intensidad sonora es una medida de la potencia sonora por unidad de área, generalmente medida en vatios por metro cuadrado (W/m²).2Por otro lado, la sonoridad es una percepción subjetiva de la intensidad de un sonido, que generalmente se mide en decibelios (dB). Mientras que la intensidad es una medida objetiva y física, la sonoridad es una experiencia subjetiva que puede variar entre individuos.
- ¿Cómo se relaciona la ley del cuadrado inverso con la intensidad del sonido?
- RespuestaLa ley del cuadrado inverso establece que la intensidad del sonido disminuye con el cuadrado de la distancia a la fuente. Esto significa que, a medida que te alejas de la fuente, la intensidad disminuye rápidamente.
- ¿Por qué dos sonidos con la misma intensidad no necesariamente se perciben con el mismo nivel de volumen?
- RespuestaEl oído humano tiene diferente sensibilidad a las distintas frecuencias. Por lo tanto, aunque dos sonidos tengan la misma intensidad pero frecuencias diferentes, podrían percibirse con distintos niveles de volumen.
- ¿Cómo se relaciona la intensidad del sonido con la amplitud de una onda sonora?
- RespuestaLa intensidad del sonido es directamente proporcional al cuadrado de la amplitud de la onda sonora. Si la amplitud de una onda sonora se duplica, la intensidad se cuadruplica.
- ¿Por qué un susurro en una habitación silenciosa puede ser claramente audible, pero el mismo susurro junto a una cascada rugiente puede ser inaudible?
- RespuestaEsto se debe a la diferencia en los niveles de ruido ambiental. En una habitación silenciosa, el ruido ambiental es bajo, lo que permite que el susurro destaque. Junto a una cascada, el ruido intenso enmascara el susurro, haciéndolo inaudible.
- ¿Cuál es el umbral de audición y el umbral del dolor en términos de intensidad sonora?
- Respuesta: El umbral de audición es el sonido más tenue que el oído humano promedio puede oír, normalmente a una intensidad de aproximadamente El umbral del dolor, que representa los niveles de sonido que pueden causar dolor y posibles daños en el oído, se sitúa alrededor de .
- ¿Por qué los sonidos parecen más bajos cuando se escuchan a través de una pared u otra barrera?
- RespuestaCuando las ondas sonoras encuentran una barrera, parte de la energía se refleja, se absorbe y se transmite. La absorción y la reflexión reducen la intensidad del sonido que se transmite a través de la barrera, haciendo que suene más bajo.
- ¿Cómo afecta la frecuencia a la intensidad del sonido que absorben los materiales?
- RespuestaLos distintos materiales tienen coeficientes de absorción diferentes para distintas frecuencias. Por ejemplo, las frecuencias bajas (sonidos graves) son más difíciles de absorber y pueden penetrar las paredes con mayor facilidad que las frecuencias altas.
- ¿Por qué las salas de conciertos y los teatros invierten en insonorización y tratamientos acústicos?
- RespuestaEl aislamiento acústico ayuda a bloquear el ruido exterior no deseado y evita que el sonido se filtre al exterior, asegurando que solo se escuche el sonido deseado dentro del recinto. Los tratamientos acústicos ayudan a controlar las reflexiones del sonido dentro del recinto para garantizar una distribución sonora clara y uniforme.
- ¿Cómo se relaciona la intensidad del sonido con los posibles daños auditivos?
- RespuestaLa exposición prolongada a niveles de sonido de alta intensidad puede provocar daños o pérdida auditiva. Tanto la intensidad como la duración de la exposición influyen; incluso exposiciones breves a sonidos extremadamente fuertes pueden causar daños permanentes, mientras que la exposición prolongada a sonidos moderadamente fuertes también puede ser perjudicial.
