Unid1_Atividade1

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1. O ruído sonoro nas proximidades de rodovias resulta, predominantemente, da compressão do ar pelos pneus de veículos que trafegam a altas velocidades. O uso de asfalto emborrachado pode reduzir significativamente esse ruído. O gráfico a seguir mostra duas curvas de intensidade do ruído sonoro em função da frequência, uma para asfalto comum e outra para asfalto emborrachado (linha cheia). As intensidades da figura foram obtidas a uma distância r = 10 m da rodovia. Considere que a intensidade do ruído sonoro é dada por I = P/4πr2, onde P é a potência de emissão do ruído. Calcule P na frequência de 1000 Hz para o caso do asfalto emborrachado.

2. Quando uma pessoa fala, o que de fato ouvimos é o som resultante da superposição de vários sons de frequências diferentes. Porém, a frequência do som percebido é igual à do som de menor frequência emitido. Em 1984, uma pesquisa realizada com uma população de 90 pessoas, na cidade de São Paulo, apresentou os seguintes valores médios para as frequências mais baixas da voz falada: 100 Hz para homens, 200 Hz para mulheres e 240 Hz para crianças. Segundo a teoria ondulatória, a intensidade I de uma onda mecânica se propagando num meio elástico é diretamente proporcional ao quadrado de sua frequência para uma mesma amplitude. Portanto, a razão IF / IM entre a intensidade da voz feminina e a intensidade da voz masculina é:

a) 4,00. b) 0,50. c) 2,00. d) 0,25. e) 1,50.

3. O nível sonoro S é medido em decibéis (dB) de acordo com a expressão S = (10 dB) log (I/Io), onde I é a intensidade da onda sonora e Io = 10-12 W/m2 é a intensidade de referência padrão correspondente ao limiar da audição do ouvido humano. Numa certa construção, o uso de proteção auditiva é indicado para trabalhadores expostos durante um dia de trabalho a um nível igual ou superior a 85 dB. O gráfico a seguir mostra o nível sonoro em função da distância a uma britadeira em funcionamento na obra

a) A que distância mínima da britadeira os trabalhadores podem permanecer sem proteção auditiva?

b) A frequência predominante do som emitido pela britadeira é de 100 Hz. Sabendo-se que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, qual é o comprimento de onda para essa frequência?

c) Qual é a intensidade da onda sonora emitida pela britadeira a uma distância de 50 m?

4. Seja NS o nível sonoro de um som, medido em decibéis. Esse nível sonoro está relacionado com a intensidade do som, I, pela fórmula abaixo, na qual a intensidade padrão, Io, é igual a 10-12 W/m2. NS=10log(I/I0). Observe a tabela a seguir. Nela, os valores de I foram aferidos a distâncias idênticas das respectivas fontes de som. Quais as fontes da tabela cuja intensidade de emissão de som está na faixa de risco se esse for considerado superior a 82dB?

Fonte Sonora I (W/m2)

Turbina 1,0 x 102

Amplificador 1,0

Triturador de Lixo 1,0 x 10-4

TV 3,2 x 10-6

5. A menor intensidade do som que um ser humano pode ouvir é da ordem de 10-16W/cm2 .Já a maior intensidade suportável (limiar da dor) situa-se em torno de 10-3W/cm2. Usa-se uma unidade especial para expressar essa grande variação de intensidades percebidas pelo ouvido humano; o Bel (B). O significado dessa unidade é o seguinte: Dois sons diferem de 1B quando a intensidade de um deles é 10 vezes maior (ou menor) que a do outro, diferem de 2B quando a intensidade de um deles é 100 vezes maior (ou menor) que a do outro, diferem de 3B quando a intensidade de um deles é 1000 vezes maior (ou menor) que a do outro, e assim por diante. Na prática, usa-se o decibel (dB), que corresponde a 1/10 do bel. Quantas vezes maior é, então, a intensidade dos sons produzidos em concertos de rock (110dB) quando comparada com a intensidade do som produzida por uma buzina de automóvel (90dB)?

a) 1,22 b) 10 c) 20 d) 100 e) 200

6. É usual medimos o nível de uma fonte sonora em decibéis d(B). O nível em dB é relacionado à intensidade I da fonte pela fórmula Nível sonoro (dB) = 10log(I/ Io). Em que Io = 10-12W/m2 é um valor padrão de intensidade muito próximo do limite de audibilidade humana. Os níveis sonoros necessários para uma pessoa ouvir variam de indivíduo para indivíduo. No gráfico a seguir esses níveis estão representados em função da frequência do som para dois indivíduos, A e B. O nível sonoro acima do qual um ser humano começa a sentir dor é aproximadamente 120dB, independentemente da frequência.

a) Que frequências o indivíduo A consegue ouvir melhor que o indivíduo B?

b) Qual a intensidade I mínima de um som (em W/m2) que causa dor em um ser humano?

c) Um beija flor bate suas asas 100 vezes por segundo, emitindo um ruído que atinge o ouvinte com um nível sonoro de 10dB. Em quanto a intensidade I desse ruído precisa ser amplificada para ser audível pelo indivíduo B?

7. Sonoridade ou intensidade auditiva é a qualidade do som que permite ao ouvinte distinguir um som fraco (pequena intensidade) de um som forte (grande intensidade). Em um jogo de futebol, um torcedor grita "gol" com uma sonoridade de 40 dB. Assinale a alternativa que fornece a sonoridade (em dB), se 100.000 torcedores gritam "gol" ao mesmo tempo e com a mesma intensidade.

a) 400.000 b) 20.000 c) 8.000 d) 90 e) 80

8. No século XIX, o trabalho dos fisiologistas Ernest e Gustav Fechner levou à quantificação da relação entre as sensações percebidas pelos sentidos humanos e a intensidades dos estímulos físicos que as produziram. Eles afirmaram que não existe uma relação linear entre elas, mas logarítmica; o aumento da sensação S, produzido por um aumento de um estímulo I, é proporcional ao logaritmo do estímulo, isto é, S – So = K log10(I/Io), onde So é a intensidade auditiva adotada como referência, Io é a intensidade física adotada como referência associada a So e K é uma constante de proporcionalidade. Quando aplicada à intensidade auditiva, ou sonoridade, a unidade de intensidade auditiva S, recebeu o nome de bel (1 decibel = 0,1 bel), em homenagem a Alexander Grahan-Bell, inventor do telefone, situação em que foi assumido que K=1. Com base nesta relação, é correto afirmar que se um som é 1.000 vezes mais intenso que a intensidade I³ do menor estímulo perceptível, a diferença de intensidade auditiva destes sons corresponde a:

a) 1000 decibéis b) 33,33 decibéis c) 30 decibéis d) 3 decibéis e) 0,3 decibéis

9. Uma banda de rock irradia uma certa potência em um nível de intensidade sonora igual a 70 decibéis. Para elevar esse nível a 120 decibéis, a potência irradiada deverá ser elevada de

a) 71% b) 171% c) 7.100% d) 9.999.900% e) 10.000.000%

10. O gráfico da figura indica, no eixo das ordenadas, a intensidade de uma fonte sonora, I, em watts por metro quadrado (W/m2), ao lado do correspondente nível de intensidade sonora, b em decibéis (dB), percebido, em média, pelo ser humano. No eixo das abscissas, em escala logarítmica, estão representadas as frequências do som emitido. A linha superior indica o limiar da dor. Acima dessa linha, o som causa dor e pode provocar danos ao sistema auditivo das pessoas. A linha inferior mostra o limiar da audição. Abaixo dessa linha, a maioria das pessoas não consegue ouvir o som emitido.

Suponha que você assessore o prefeito de sua cidade para questões ambientais.

a) Qual o nível de intensidade máximo que pode ser tolerado pela municipalidade? Que faixa de frequências você recomenda que ele utilize para dar avisos sonoros que sejam ouvidos pela maior parte da população?

b) A relação entre a intensidade sonora, I, em W/m2, e o nível de intensidade, b, em dB, é b = 10 log (I/ Io ),

onde Io = 10-12W/m2. Qual a intensidade de um som, em W/m2, num lugar onde o nível de intensidade é 50dB?

c) Consultando o gráfico, você confirma o resultado que obteve?