Lei do Inverso do Quadrado da Distância; Pressão Eficaz

Durante a propagação sonora, no processo de radiação de energia verifica-se que a intensidade sonora tem um decaimento que é proporcional ao quadrado da distância.

Este fenómeno é conhecido pela lei do inverso do quadrado da distância.

Matematicamente, sendo 2 10-5 Pa a mais baixa pressão sonora audível aos 1000 Hz, a sensação de intensidade será definida como:

À intensidade sonora mínima audível (l₀), vem:

Se duplicarmos a intensidade (I/l₀=2) e a pressão sonora (p/p₀=2), vem:

Sendo a intensidade proporcional ao quadrado da pressão, num campo livre, se uma fonte sonora radiar energia sonora igualmente em todas as direcções, verifica-se que a intensidade sonora diminuirá 3 dB e que a pressão diminuirá 6 dB quando duplicar a distância à fonte.

Esta lei é talvez mais conhecida para as intensidades, mas como é muito mais fácil de medir a pressão sonora, aplica-se usualmente a pressões sonoras.

PRESSÃO EFICAZ

As variáveis com interesse para a acústica (nomeadamente a pressão) tem variações temporais assinaláveis. Assim, estas variáveis (e muito particularmente a pressão) são normalmente determinadas pela medição de valores eficazes ou RMS (root mean square).

A pressão eficaz é pois aquela que realmente nos interessa avaliar e a que os sonómetros determinam (também denominada a pressão RMS).

Nos casos mais simples (sons puros), a pressão eficaz e a pressão máxima estão relacionadas da seguinte forma:

Amplitude sonora pode ser medida de diferentes formas. Isto também se aplica a outros sinais ondulatórios.

Para calcular a pressão eficaz (RMS) teremos que seguir quatro passos essenciais:

1) A pressão sonora é medida em determinados pontos ao longo do sinal sonoro;

2) A pressão é então elevada ao quadrado cada vez que é medida;

3) A partir destes valores calcula-se a média aritmética (adicionam-se os valores e divide-se pelo total);

4) Finalmente, calcula-se a raiz quadrada do valor obtido no ponto 3.

	Passos para calcular a Pressão Eficaz (RMS)	Cálculos
1	Medir a pressão em pontos ao longo do sinal sonoro	0,2,0,-2,0,2,0,-2
2	Elevar ao quadrado os valores de pressão nestes pontos	0,4,0,4,0,4,0,4
3	Calcular a média aritmética	(0+4+0+4+0+4+0+4) / 8 = 2
4	Calcular raiz quadrada	√(2) = 14