Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão

Qual é a razão entre as intensidades de um som de 40 dB e outro de 70 dB?

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Resolução

Esta questão aborda o conceito de intensidade sonora e sua relação com o nível de decibéis (dB), uma escala logarítmica. O nível sonoro em decibéis é dado pela fórmula: $$n = 10\log_{10}\left(\frac{I}{I_0}\right)$$ onde $n$ é o nível em dB, $I$ é a intensidade do som e $I_0$ é a intensidade de referência. Para comparar dois sons, calculamos a diferença entre seus níveis: $n_2 - n_1 = 10\log_{10}\left(\frac{I_2}{I_1}\right)$. Substituindo $n_2 = 70$ dB e $n_1 = 40$ dB, temos $70 - 40 = 10\log_{10}\left(\frac{I_2}{I_1}\right) \Rightarrow 30 = 10\log_{10}\left(\frac{I_2}{I_1}\right)$. Dividindo ambos os lados por 10: $3 = \log_{10}\left(\frac{I_2}{I_1}\right)$. Aplicando a função inversa do logaritmo: $\frac{I_2}{I_1} = 10^3 = 1000$. Portanto, a razão entre as intensidades é 1000.

Comentários por alternativa

  1. A 1000
    Correta. A alternativa A apresenta a razão 1000, que é o resultado correto ao aplicar a relação logarítmica entre decibéis e intensidade sonora.
  2. B 100
    Errada. 100 corresponde a uma diferença de 20 dB, não de 30 dB como no enunciado.
  3. C 10
    Errada. 10 é a razão para uma diferença de 10 dB, não para 30 dB.
  4. D 10000
    Errada. 10000 seria a razão para uma diferença de 40 dB, acima do valor da questão.
  5. E 500
    Errada. 500 não corresponde a nenhuma diferença exata de dB na escala logarítmica padrão.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é intensidade sonora?
Intensidade sonora é a quantidade de energia que uma onda sonora transporta por unidade de área, medida em W/m².
2. O que representa o decibel (dB) na acústica?
O decibel é uma unidade logarítmica usada para expressar a razão entre duas intensidades sonoras.
3. Qual é a fórmula para calcular o nível sonoro em decibéis?
A fórmula é $n = 10\log_{10}\left(\frac{I}{I_0}\right)$, onde $I$ é a intensidade e $I_0$ a referência.
4. O que significa uma diferença de 10 dB entre dois sons?
Significa que a intensidade de um som é 10 vezes maior que a do outro.
5. Como se calcula a razão de intensidades a partir da diferença em dB?
Usa-se $n_2 - n_1 = 10\log_{10}\left(\frac{I_2}{I_1}\right)$ e resolve-se para $\frac{I_2}{I_1}$.
6. O que é intensidade de referência ($I_0$) em acústica?
É o menor valor de intensidade sonora audível pelo ouvido humano, igual a $1 \times 10^{-12}$ W/m².
7. Por que a escala de decibéis é logarítmica?
Porque o ouvido humano percebe variações de intensidade de forma proporcional, não linear, facilitando a comparação de sons muito diferentes.

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