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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 39 (1º semestre) do Sírio-Libanês 2027

1º semestre · Física: Ondas sonoras e acústica

Analise o gráfico que apresenta a relação entre a intensidade física de uma onda sonora e o nível sonoro dessa onda.

Gráfico da intensidade física sonora em função do nível sonoro, mostrando uma reta crescente que vai de 40 dB correspondendo a 10⁻⁸ W/m² até 90 dB correspondendo a 10⁻³ W/m²

Considere que, em uma residência, há uma parede voltada para uma avenida cujo ruído produz, nessa parede, um nível sonoro de 80\text{ dB}. Deseja-se instalar nessa parede uma janela antirruído que reduza o nível sonoro para 50\text{ dB} no interior do cômodo. Considerando que essa janela tenha área de 2{,}0\text{ m}^2, a energia sonora que ela absorverá a cada segundo será, aproximadamente, igual a

  1. A
    1{,}0 \times 10^{-5}\text{ J}.
  2. B
    1{,}0 \times 10^{-3}\text{ J}.
  3. C
    2{,}0 \times 10^{-7}\text{ J}.
  4. D
    2{,}0 \times 10^{-4}\text{ J}.
  5. E
    5{,}0 \times 10^{-5}\text{ J}.
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O nível sonoro em dB é logarítmico: cada 10 dB a mais multiplica a intensidade por 10. O gráfico mostra isso, com escala logarítmica no eixo da intensidade: 40 dB → 10^{-8}, 50 dB → 10^{-7}, 60 dB → 10^{-6}, 70 dB → 10^{-5}, 80 dB → 10^{-4} e 90 dB → 10^{-3}\ \text{W/m}^2.

A energia absorvida pela janela vem da diferença entre a intensidade que chega e a que passa para dentro.

  1. Intensidade incidente (80 dB): I_1 = 10^{-4}\ \text{W/m}^2.
  2. Intensidade no interior (50 dB): I_2 = 10^{-7}\ \text{W/m}^2.
  3. Intensidade absorvida: I_1 - I_2 = 10^{-4} - 10^{-7} \approx 1{,}0\times10^{-4}\ \text{W/m}^2, pois 10^{-7} é desprezível diante de 10^{-4}.
  4. Potência absorvida, com P = I\cdot A: P \approx 1{,}0\times10^{-4}\cdot 2{,}0 = 2{,}0\times10^{-4}\ \text{W}.
  5. Energia em 1 s: E = P\cdot\Delta t = 2{,}0\times10^{-4}\ \text{W}\cdot 1\ \text{s} = 2{,}0\times10^{-4}\ \text{J}.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa C engana ao usar a intensidade de 50 dB (a que atravessa a janela) vezes a área, em vez da parcela absorvida.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Ausa a intensidade de 70 dB (10^{-5}) em vez de 80 dB, ou ignora a área; não corresponde à diferença entre 80 dB e 50 dB.
  • Busa a intensidade de 90 dB (10^{-3}) ou erra a potência da intensidade em 80 dB.
  • Cusa 10^{-7} W/m² (intensidade de 50 dB) multiplicada pela área, que é a energia que passa, não a absorvida.
  • Edivide por 2 em vez de multiplicar pela área de 2,0 m².

Assunto: Ondas sonoras e acústica.

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Ver como caiu na prova Questão 39 no caderno Prova II do Sírio-Libanês 2027

Fonte: Sírio-Libanês 2027 · 1º semestre · Prova II. Prova oficial ↗