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Pressão sonora

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ID:(1589, 0)



Pressão sonora

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Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
\lambda
lambda
Comprimento da onda sonora
m
c
c
Concentração molar
m/s
\rho
rho
Densidade média
kg/m^3
L
L
Pressão de referência
dB
p_{ref}
p_ref
Pressão de referência
Pa
p_s
p_s
Pressão sonora
Pa
S
S
Seção ou superfície
m^2
u
u
Velocidade da molécula
m/s
\Delta V
DV
Volume com moléculas
m^3

Cálculos


Primeiro, selecione a equação:   para ,  depois, selecione a variável:   para 

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

 Variáve   Dado   Calcular   Objetivo :   Equação   A ser usado



Equações

A varia o do momento dp est associada massa das mol culas m e velocidade do som u das mol culas atrav s de:

dp = 2mu \approx mu



Assim, em um intervalo de tempo igual ao per odo dt \approx T, temos:

F=\displaystyle\frac{dp}{dt}=\displaystyle\frac{mu}{T}



Portanto, la pressão sonora (p_s) pode ser calculado usando a press o

equation=3389

la concentração molar (c)

equation=12378

e o volume com moléculas (\Delta V) que varia

equation=3398

da seguinte forma:

p=\displaystyle\frac{1}{S} \displaystyle\frac{dp}{dt}=\displaystyle\frac{1}{S}\displaystyle\frac{mu}{T}=\displaystyle\frac{muc}{ScT}=\displaystyle\frac{muc}{S\lambda}=\displaystyle\frac{muc}{\Delta V}=\rho u c



No ltimo termo, tanto o numerador quanto o denominador s o multiplicados por c. A express o no denominador representa o volume do g s deslocado pelo som em T, ent o podemos substituir a massa dividida por este volume pela densidade, resultando em:

equation

Como ERROR:5104 calculado a partir de la pressão sonora (p_s) e la velocidade da molécula (u) usando

equation=3414

junto com a express o para la pressão sonora (p_s) em termos de la densidade média (\rho) e la concentração molar (c),

equation=3391

n s obtemos

equation


Exemplos


mechanisms

medida que o som se propaga, ele provoca o deslocamento das mol culas na borda do sistema, levando a impactos contra a parede. Esses impactos transferem momento para a parede, resultando em uma for a. Como a for a gerada por um grande n mero de part culas, seu efeito depende da rea de superf cie do sistema, o que gera uma press o.

importante entender que a press o sonora n o igual press o ambiente. No ar, esta ltima est na ordem de 10^5,Pa, enquanto a press o sonora geralmente muito menor que 1,Pa.

Se deslocarmos a face de um cubo, geramos um aumento ou diminui o da concentra o, o que leva a uma diminui o ou aumento das colis es das mol culas com a face do volume:

image

Como a press o a transfer ncia de momento devido s colis es das mol culas com a parede, a varia o do volume leva a um aumento ou diminui o da press o.


model

La pressão da coluna de água (p) calculado a partir de la força da coluna (F) e la altura da coluna líquida (S) da seguinte forma:

kyon

Quando uma onda sonora atravessa um volume com moléculas (\Delta V), ela se expande e contrai ao longo de uma dist ncia da ordem de um comprimento da onda sonora (\lambda), resultando em uma varia o de volume que depende de la seção ou superfície (S) perpendicular dire o de propaga o.

Portanto, a varia o de volume igual a:

kyon

La pressão sonora (p_s) pode ser entendido como a densidade de momento calculada a partir de la densidade média (\rho) e la velocidade da molécula (u), que ent o multiplicada por la concentração molar (c) atrav s de

kyon

La pressão de referência (L) abrange uma ampla gama de la pressão sonora (p_s), tornando til definir uma escala que mitigue essa dificuldade. Para isso, podemos trabalhar com o logaritmo da press o normalizado por um valor que corresponda a zero nesta escala. Se tomarmos a press o m nima que uma pessoa pode detectar, definida como la pressão de referência (p_{ref}), podemos definir uma escala usando:

kyon

que come a em 0 para o intervalo aud vel. No caso do ar, la pressão de referência (p_{ref}) de 20 \mu Pa.

O conceito de ERROR:5104,0 fornece uma medida da resist ncia do sistema para transmitir a onda sonora. Ele considera uma press o atuante e estabelece uma medida na qual o meio exposto deslocado. Dessa forma, la pressão sonora (p_s) comparado com la velocidade da molécula (u).

Portanto, ERROR:5104 definido como:

kyon

Para calcular ERROR:5104 a partir de la densidade média (\rho) e la concentração molar (c), utiliza-se a f rmula:

kyon


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Mecanismos

Definição


ID:(15458, 0)



Pressão sonora

Imagem

À medida que o som se propaga, ele provoca o deslocamento das moléculas na borda do sistema, levando a impactos contra a parede. Esses impactos transferem momento para a parede, resultando em uma força. Como a força é gerada por um grande número de partículas, seu efeito depende da área de superfície do sistema, o que gera uma pressão.

É importante entender que a pressão sonora não é igual à pressão ambiente. No ar, esta última está na ordem de 10^5,Pa, enquanto a pressão sonora geralmente é muito menor que 1,Pa.

ID:(134, 0)



Formação de pressão

Nota

Se deslocarmos a face de um cubo, geramos um aumento ou diminuição da concentração, o que leva a uma diminuição ou aumento das colisões das moléculas com a face do volume:

Como a pressão é a transferência de momento devido às colisões das moléculas com a parede, a variação do volume leva a um aumento ou diminuição da pressão.

ID:(1865, 0)



Modelo

Citar


ID:(15453, 0)