Calcular la intensidad de una onda que se propaga en el aire, con una amplitud de 2 mm., una frecuencia de 400 Hz, y una velocidad de propagación de 150 m/s. Considera la densidad del aire a nivel del mar (1.225 Kg/m3).
Respuestas a la pregunta
La intensidad de la onda que se propaga en el aire, es: I= 2319.88 W/m²
La intensidad de una onda es la potencia por unidad de área o la energía por unidad de tiempo y unidad de área que incide perpendicularmente a la dirección de propagación : I = P/A = P/4πr²= pmax²/2*ρ*V, cuando se trata de una onda sonora.
Intensidad de la onda = I=?
A= 2 mm* 1m/1000mm= 2*10^-3 m
f= 400 Hz
V= 150 m/seg
ρ= 1.225 Kg/m³
Fórmula de velocidad angular w:
w= 2π*f
w= 2π* 400Hz
w = 2513.27 rad/seg
Siendo : k=w/V = 2513.27 rad/seg/150 m/seg
k= 16.75 m^-1
La amplitud de la onda de presión es:
pmax = A*k*ρ*V²
pmax= 2*10^-3 m * 16.75 m^-1* 1.225 Kg/m³* ( 150m/seg)²
pmax= 923.34 Pa
La intensidad de la onda que se propaga en el aire, es:
I = pmax²/2*ρ*V
I= ( 923.34 Pa)²/2*1.225 Kg/m³*150 m/seg
I= 2319.88 W/m²