Intensidade Sonora e Lei do Inverso do Quadrado

1 · Prever

Um alto-falante irradia som igualmente em todas as direções. Se um ouvinte se afastar duas vezes mais, quanto diminuirá a intensidade do som?

• A intensidade cai para 1/2 — cai linearmente com a distância.
• A intensidade cai para 1/4 — cai com o quadrado da distância.
• A intensidade permanece a mesma independentemente da distância.

2 · Preparar

1. Abra a predefinição de intensidade de som e pressione Redefinir. A fonte irradia 0.05 W em todas as direções (espalhamento esférico).
2. Habilite a leitura de intensidade no observador.
3. Defina a distância do observador da fonte para cada tentativa e registre a intensidade.

3 · Coletar Dados

Plote a intensidade I (eixo y) em relação a 1/r² (eixo x) para suas três tentativas. A linha passa direto pela origem?

4 · Analisar

1. Para uma tentativa, calcule I = P/(4πr²) usando P = 0.05 W, expressando sua resposta em µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Compare com a tabela.
2. Explique, usando a área da superfície de uma esfera 4πr², por que a potência sonora se espalhando para fora faz a intensidade cair como 1/r² em vez de 1/r.

5 · Aprofundar

1. Dobrar a distância reduz a intensidade a um quarto, mas o volume (em decibéis) só parece cair em um valor fixo cada vez que a distância dobra. Observe o experimento de decibéis de som - que tipo de função transforma uma relação de intensidade ×4 em uma diferença fixa de dB?
2. Este experimento assume que a fonte irradia igualmente em todas as direções. Em vez disso, um megafone concentra o som em um cone estreito. Como você esperaria que a lei de intensidade 1/r² mudasse para uma fonte focada à mesma distância?

A física por trás deste experimento

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