FísicaFácil2 pts

Ondas mecánicas: armónicas y estacionarias

Extremadura · 2019 · Julio · Opción A
Enunciado
Se perciben dos sonidos de igual frecuencia que, por separado, producen cada uno la sensación de 50 dB. Determine la sensación que producirán al oírlos conjuntamente.
Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido
Resultado
  β=53,0 dB  (no 100 dB)  \boxed{\;\beta = 53{,}0\ \text{dB}\ \ (\text{no }100\ \text{dB})\;}
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

Los decibelios no se suman: lo que se suma son las intensidades (energía por unidad de tiempo y de superficie que llega al oído). Pasamos el nivel de cada sonido a intensidad, sumamos las dos y volvemos a decibelios. Como las dos intensidades son iguales, la total es el doble y el nivel sube 10log⁡2≈3 dB10\log 2 \approx 3\ \text{dB}.
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Desarrollo

El nivel de intensidad sonora (sensación sonora) se define como:β=10log⁡II0\beta = 10\log\frac{I}{I_0}donde II es la intensidad del sonido (W/m²) e I0=10−12 W/m2I_0 = 10^{-12}\ \text{W/m}^2 la intensidad umbral de audición.

Intensidad de cada sonido por separado:50=10log⁡I1I0⟹I1=I0⋅105=10−12⋅105=10−7 W/m250 = 10\log\frac{I_1}{I_0}\quad\Longrightarrow\quad I_1 = I_0\cdot 10^{5} = 10^{-12}\cdot 10^{5} = 10^{-7}\ \text{W/m}^2Al oírlos juntos se suman las intensidades (los dos sonidos tienen la misma intensidad):I=I1+I2=2⋅10−7 W/m2I = I_1 + I_2 = 2\cdot 10^{-7}\ \text{W/m}^2Nivel de intensidad del conjunto:β=10log⁡2⋅10−710−12=10log⁡(2⋅105)=10(log⁡2+5)=53,0 dB\beta = 10\log\frac{2\cdot 10^{-7}}{10^{-12}} = 10\log\left(2\cdot 10^{5}\right) = 10\left(\log 2 + 5\right) = 53{,}0\ \text{dB}El resultado no depende del valor de I0I_0: sale igual escribiéndolo directamente como β=β1+10log⁡2=50+3,01=53,0 dB\beta = \beta_1 + 10\log 2 = 50 + 3{,}01 = 53{,}0\ \text{dB}.
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Consejo

El decibelio es una escala logarítmica: duplicar la intensidad solo añade unos 3 dB. Para sumar sonidos, pasa siempre a intensidades, súmalas y vuelve a decibelios.

Que los sonidos tengan la misma frecuencia no cambia la cuenta: el examen supone que se suman sus intensidades (fuentes independientes, sin interferencia).
Paso 1 de 3
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