Questões de Vestibular de Física - Acústica
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Entre as diversas aplicações das ondas sonoras na medicina, destaca-se a medição da velocidade do fluxo sanguíneo pelas veias e artérias do organismo. O medidor Doppler de escoamento mede essa velocidade usando um elemento transmissor e um receptor colocados sobre a pele. O transmissor emite um ultrassom, que é refletido nos glóbulos vermelhos e captado pelo receptor. Como os glóbulos vermelhos estão se movendo, a frequência e o comprimento de onda aparentes do ultrassom refletido e captado pelo receptor não são iguais aos do emitido. Dessa forma, a velocidade do fluxo sanguíneo pode ser determinada.
Considerando que em determinado momento desse exame o
glóbulo vermelho representado na figura esteja se afastando
do receptor, a frequência e o comprimento de onda aparentes
captados pelo receptor, em relação aos valores reais dessas
grandezas, são, respectivamente,
Define-se a intensidade de uma onda (I) como potência transmitida por unidade de área disposta perpendicularmente à direção de propagação da onda. Porém, essa definição não é adequada para medir nossa percepção de sons, pois nosso sistema auditivo não responde de forma linear à intensidade das ondas incidentes, mas de forma logarítmica. Define-se, então, nível sonoro (β) como sendo β dado em decibels (dB) e I0 = 10–12 W/m2 .
Supondo que uma pessoa, posicionada de forma que a
área de 6,0 × 10–5
m2
de um de seus tímpanos esteja
perpendicular à direção de propagação da onda, ouça
um som contínuo de nível sonoro igual a 60 dB durante
5,0 s, a quantidade de energia que atingiu seu tímpano
nesse intervalo de tempo foi
Considere que a força aplicada pelo estribo sobre a janela oval seja 1,5 vezes maior do que a aplicada pela membrana timpânica sobre o martelo e que as áreas da membrana timpânica e da janela oval sejam 42,0 mm2 e 3,0 mm2 , respectivamente. Quando uma onda sonora exerce sobre a membrana timpânica uma pressão de valor PT, a correspondente pressão exercida sobre a janela oval vale