NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA Y BIOFÍSICA
Ondas

 

 

Ejercicio 2.5 - La amplitud máxima de presión en una onda sonora tolerable por el oído humano es de unos 28 Pa. ¿A qué intensidad del sonido le corresponde dicha amplitud, si la onda se propaga en el aire a temperatura ambiente (densidad del aire: 1,05 kg/m3 y velocidad sonido: 344 m/s)?

 

Está bien... yo te lo hago. Pero vos prometeme que vas a intentar resolver el desafío.

No es necesario que te pongas a deducir nada, ni a realizar ningún desarrollo teórico, es sabido que la intensidad de una onda sonora, I, es proporcional al cuadrado de la amplitud de presión máxima, P, e inversamente proporcional a la velocidad de propagación, v, y a la densidad, δ, todo dividido por dos:

I = P²/2δv

I = (28 Pa)² / 2 . 1,05 kg/m3 344 m/s

Ojo con las unidades... hagámoslo despacio:

I = 784 (N/m²)² / 722,4 kg/m²s

I = 1,09 m²s N²/m4 kg

Uno de los dos N que están multiplicando lo escribo como su igual: kg m/s²...

I = 1,09 N kg m s/s² kg m²

I = 1,09 N m/m²s

I = 1,09 J/m²s

   
          I = 1,09 W/m²  
   

Esta intensidad equivale a unos 120 dB. Se trata de un valor promedio no sólo entre individuos, sino también entre frecuencias, ya que no se tolera de la misma manera un sonido agudo que uno grave aunque tengan la misma intensidad. Lo mismp ocurre (pero más acentuado aún, si nos referimos al extremo opuesto: el de la mínima intensidad audible).

   
Desafío: La menor intensidad sonora audible para un ser humano (llamada Io) es doce órdenes menor que el máximo tolerado (el que calculamos con tanto trabajo en este ejercicio), Io = 10-12 W/m²... ¿Con qué presión, medida en pascales, se corresponde?  
   
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización mar-09. Buenos Aires, Argentina.