Septiembre 01-02 Opción A
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Una pequeña fuente sonora emite en el espacio con una potencia de 10 W, uniformemente distribuida en todas las direcciones (onda esférica)

  1. Calcula la intensidad del sonido a 10 m de dicha fuente, en unidades del S. I.

  2. La intensidad de un sonido también puede medirse en decibelios (dB). Explica en qué consiste la escala decibélica de medida de intensidad acústica.

  3. ¿Cuál es la intensidad acústica, en dB, producida por nuestra fuente a 10 m de distancia?.

La intensidad umbral del oído humano es I0 = 10-12 W/m²

 

SOLUCIÓN

  1. La energía emitida por la fuente, 10 J cada segundo, se distribuye uniformemente entre todos los puntos alcanzados por el frente de onda (esférico en este caso). Así pues, a esa distancia la energía debe repartirse por toda la superficie de una esfera de 10 m de radio. Por lo que aplicando la definición de intensidad:

  1. Nuestro oído, como la mayoría de nuestros sentidos, no responde de forma lineal a los estímulos, de manera que a un estímulo doble corresponda una sensación doble, sino que más bien responde de forma logarítmica de modo que es preciso un aumento considerablemente mayor que el simple duplicar el estímulo para que la sensación sea el doble. Por ello se establece la escala logarítmica de sonoridad o sensación sonora, también llamada escala decibélica porque la unidad es el decibelio.

Para ello, partimos de la existencia de un umbral de audición, intensidad de la onda, por debajo del cual no oímos. Este valor umbral depende de la frecuencia del sonido escuchado (no se es igualmente sensible a unas frecuencias que a otras) y varía de una persona a otra, pero se toma como valor promedio el de I0 = 10-12 W/m2.

A partir de él se define intensidad acústica, intensidad sonora o sonoridad (b ) como:

Así, para un sonido de intensidad umbral corresponden 0 dB de sonoridad, a una intensidad, por ejemplo, de 10-6 W/m2, 60 dB, pero para duplicar la sensación sonora, 120 dB (valor ya doloroso) hace falta que la intensidad sea de 1 W/m2, es decir 106 veces mayor.

  1. Según lo expuesto en los apartados anteriores: