La physique

Problèmes acoustiques


Intensité sonore

1. La loi brésilienne interdit l'utilisation de klaxons dans les régions proches des hôpitaux, des écoles et des tunnels. Si un conducteur klaxonne dans un tunnel avec un niveau d'intensité sonore de 90 dB, étant donné que l'intensité du tunnel par défaut est LSA.

Si 10 conducteurs klaxonnent à l'intérieur d'un tunnel simultanément avec le même volume, quel est le niveau de volume à l'intérieur du tunnel?

Pour résoudre ce problème, nous devons considérer l'équation qui décrit l'intensité du niveau sonore, c'est-à-dire:

Rappelant que l'intensité sonore équivalente au seuil de sensation audible (SAI) est égale à:

En utilisant ces données et ce qui a déjà été dit dans le problème, nous pouvons calculer quelle sera l'intensité sonore de chaque cor:

Connaissant l'intensité de chaque corne, nous pouvons découvrir l'intensité résultante de 10 cornes fonctionnant simultanément:

Ensuite, calculez simplement le niveau d'intensité sonore pour les 10 cors:

Si l'étudiant n'a pas compris les propriétés des logarithmes utilisés, voir:

//www.somatematica.com.br/emedio.php

Tubes sonores

1. Dans le tube Kundt, illustré ci-dessous, une source sonore émet du son à une fréquence de 825 Hz. À l'intérieur du tube, il y a une quantité de poussière de liège, qui s'accumule à des distances de 20 cm. Quelle est la vitesse de propagation des ondes sonores dans le tuyau?

La distance de 20 cm mentionnée dans le problème est égale à la distance entre deux nœuds de l'onde sonore, car à ces points l'onde "laisse" un espace vide pour l'accumulation de matière. Sachant que la longueur d'onde est égale à la distance entre 3 nœuds, nous concluons que la longueur d'onde sonore est de 40 cm. Sachant cela, il suffit de calculer la vitesse de propagation, puisque nous connaissons la fréquence:

Effet Doppler

1. Un train à grande vitesse siffle devant le quai de la gare. Une personne debout sur la plate-forme entend la fréquence de ronflement de 450 Hz. Après le passage du train, la fréquence de sifflement semble tomber à 300 Hz. Quelle est la vitesse du train à grande vitesse? Il considère une vitesse du son égale à 340 m / s.

En utilisant l'équation d'effet Doppler généralisée:

Dans le premier cas, lorsque le train approche et que l'observateur reste immobile:

Dans le second cas, lorsque le train part et que l'observateur reste immobile:

Pour trouver la vitesse du train, nous pouvons isoler la fréquence du sifflement et résoudre l'équation, ou nous pouvons diviser une équation par une autre: