PAU Física 2014 · Juny · Sèrie 3 · Exercici 5 (Opció B)

P5) El timbre que sona en una escola a l’hora del pati perquè els alumnes tornin a classe és molt fort. Per tal de saber fins on el sentiran, en cas de no haver-hi edificis ni cap mena de pèrdua d’energia, mesurem amb el telèfon inteŀligent (smartphone) el nivell d’intensitat sonora a 7,0 m de distància del timbre i obtenim un valor de 50 dB. Calculeu: a) La intensitat del so en el lloc on fem la mesura. b) La potència del timbre. A partir de quina distància del timbre els alumnes deixaran de sentir el so? Dada:  Les persones no poden percebre els sons que tenen una intensitat inferior a I0 = 1,0 × 10–12 W m–2. Suposeu que el timbre és un emissor de so puntual que emet en totes les direccions.

P5) a) El nivell d’intensitat β mesurat en dB es defineix com: β = 10 log I I I 10−12 = 105 0.2 ⇒I = 10−7 W/m2 0.3 0.3 ⇒50 = 10 log 10−12 0.2 ⇒ I0 b) La intensitat en funció de la potència ve donada per l’expressió: P 4πr2 0.3 ⇒P = 10−7 4π 72 = 6, 2 · 10−5W 0.2 I = Deixàrem de percebre el so quan la seva intensitat sigui igual a la del llindar: I = I0 0.3 ⇒6, 2 · 10−5 = 10−12 ⇒r = 2, 2 · 103m 4πr2 Per tant deixarem de percebre el so a partir d’una distància de 2, 2 · 103 m 0.2