Física · Ondas · Castilla y León · 2025

Ejercicio resuelto de Ondas · Física · Castilla y León · 2025

Calcule la intensidad de un sonido cuyo nivel de intensidad sonora es 7 dB más alto que otro de intensidad 4109 Wm2 4\cdot 10^{-9}\ \text{W}\,\text{m}^{-2} . (1 punto)

Dato: Intensidad física umbral I0=1012 Wm2 I_{0} = 10^{-12}\ \text{W}\,\text{m}^{-2}

Solución

El nivel de intensidad sonora se define como:

β=10logII0 \beta=10\log\dfrac{I}{I_0}

Si el segundo sonido tiene un nivel 7 dB más alto que el primero:

β2β1=10logI2I010logI1I0=10logI2I1=7 \beta_2-\beta_1=10\log\dfrac{I_2}{I_0}-10\log\dfrac{I_1}{I_0}=10\log\dfrac{I_2}{I_1}=7

La intensidad umbral se simplifica, de modo que la diferencia de niveles solo depende del cociente de intensidades:

logI2I1=0,7I2I1=100,7=5,01 \log\dfrac{I_2}{I_1}=0{,}7\Rightarrow \dfrac{I_2}{I_1}=10^{0{,}7}=5{,}01

I2=5,014109=2,0108 W/m2 I_2=5{,}01\cdot4\cdot10^{-9}=2{,}0\cdot10^{-8}\ \text{W/m}^2

El sonido más fuerte tiene una intensidad de 2,0108 W/m2 2{,}0\cdot10^{-8}\ \text{W/m}^2 , es decir, unas cinco veces la del primero: 7 dB de diferencia no son 7 veces más intensidad.

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