PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 91 (CFS 2) da EEAR 2024

CFS 2 · Física: Ondas sonoras e acústica

– A partir da intensidade sonora de 1\text{ W/m}^2 já é possível se perceber efeitos dolorosos para o ouvido humano. Considerando que o limiar da audição apresenta uma intensidade de 10^{-12}\text{ W/m}^2, determine o nível sonoro, em bel, a partir do qual os efeitos dolorosos podem ser percebidos.

  1. A
    11
  2. B
    12
  3. C
    110
  4. D
    120
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Resolução comentada

O nível sonoro compara a intensidade I do som com a intensidade do limiar da audição I_0. Em bel, a definição é:

\beta = \log\frac{I}{I_0}

Se a unidade fosse o decibel, haveria o fator 10 na frente. Como o enunciado pede em bel, não usamos esse fator.

  1. Intensidade que causa dor: I = 1\ \text{W/m}^2 = 10^{0}\ \text{W/m}^2.
  2. Limiar da audição: I_0 = 10^{-12}\ \text{W/m}^2.
  3. Razão: \dfrac{I}{I_0} = \dfrac{10^{0}}{10^{-12}} = 10^{12}.
  4. Logaritmo: \beta = \log 10^{12} = 12\ \text{bel}.

Em decibéis seria 120\ \text{dB}, que é o valor da alternativa D. Mas a questão pede em bel, então o resultado é 12.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa D engana quem calcula em decibel (120 dB) e esquece que a questão pede o resultado em bel.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AErra a razão das intensidades, usando 10^{11} em vez de 10^{12} (o expoente de 10^{-12} é 12).
  • CMistura o fator 10 do decibel com um expoente errado (11), dando 110.
  • DDá o valor em decibel (120 dB), mas o enunciado pede em bel.

Assunto: Ondas sonoras e acústica.

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Fonte: EEAR 2024 · CFS 2. Prova oficial ↗