Ciência do Material

Capítulo 21

Tradução: Adir Moysés Luiz, Doutor em Ciência pela UFRJ, Prof. Adjunto do Instituto de Física da UFRJ.

21-2:

portanto A = 3.21 x 10-12 m. O módulo de compressão mais elevado faz aumentar a amplitude de pressão necessária e a velocidade, porém a velocidade é proporcional à raiz quadrada do módulo de compressão. Logo, o efeito resultante é que para um módulo de compressão mais elevado é necessário uma amplitude de pressão maior para produzir um dado deslocamento.

21-4: Pela Eq. (21-8), e pela Eq. (19-21), v2 = B/.
Usando a Eq. (19-21) para eliminar v, obtemos:

Usando a Eq. (19-21) para eliminar B, obtemos:

21-6: a) O nível da intensidade sonora é dado por

b) Inicialmente ache v, a velocidade do som para 20.0C.
De acordo com a Tabela 19-1, v = 344 m/s.
A densidade do ar para essa temperatura é igual a 1.20 kg/m3.
Usando a Eq. (21-9), obtemos:

portanto I = 2.73 x 10-5 W/m2.
Usando a Eq. (21-11),

 = (10 dB) log

portanto  = 74.4 dB.

21-8: a) 10 x log = 6.0 dB.

b) O número deve ser multiplicado por quatro, ou seja para atingir o nível da intensidade sonora desejada são necessários 16 bebês, ou mais 12 além dos 4 já existentes.

21-10: a) A intensidade é proporcional ao inverso do quadrado da distância, portanto a diminuição da intensidade de um fator igual a 25 corresponde a multiplicar a distância por cinco, portanto a distância procurada é igual a 75.0 m.

b) Usando 4r2I para a distância de 75.0 m ou para 15.0 m, obtemos a resposta: P = 707 W.

21-12: a) Como fbatimento = fa – fb, as freqüências possíveis são

440.0 Hz  1.5 Hz = 438.5 Hz ou 441.5 Hz.

b) A tensão é proporcional ao quadrado da freqüência. Portanto T  f2 e T  2f f. Portanto

21-14: Explicitando v na Eq. (21-17), para vL = 0, obtemos:

ou 780 m/s com dois algarismos significativos (uma diferença de freqüência é conhecida com somente dois algarismos significativos).