FísicaFácilCuestión · 1 pts

Ondas mecánicas: armónicas y estacionarias

Castilla-La Mancha · 2021 · Junio
Enunciado
Una explosión libera 107 J10^7\,\text{J} de energía en 5 s5\,\text{s}; el 50 %50\,\% de esta energía se convierte en ondas sonoras. Si el sonido se propaga formando frentes de onda esféricos, calcula lo siguiente:

a) La intensidad de la onda a 110 m110\,\text{m} del foco de la explosión.

b) El nivel de intensidad sonora a dicha distancia (I0=10−12 W/m2I_0 = 10^{-12}\,\text{W/m}^2).
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Resultado
  I=6,58 W/m2β=128 dB  \boxed{\;I = 6{,}58\ \text{W/m}^2\qquad \beta = 128\ \text{dB}\;}
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

La potencia sonora es la energía convertida en sonido entre el tiempo. Con frentes esféricos, esa potencia se reparte sobre una esfera de área 4πr24\pi r^2.
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Desarrollo

a)P=0,5⋅1075=106 WI=P4πr2=1064π⋅1102=6,58 W/m2P = \frac{0{,}5\cdot 10^7}{5} = 10^6\ \text{W} \qquad I = \frac{P}{4\pi r^2} = \frac{10^6}{4\pi\cdot 110^2} = 6{,}58\ \text{W/m}^2b)β=10log⁡II0=10log⁡6,5810−12=128 dB\beta = 10\log\frac{I}{I_0} = 10\log\frac{6{,}58}{10^{-12}} = 128\ \text{dB}
3

Consejo

La intensidad es potencia por unidad de área: no olvides pasar primero la energía a potencia dividiendo entre el tiempo.
Paso 1 de 3
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