Medio
Ondas mecánicas - Nivel de intensidad sonora
UNMSM · 2026

Ejercicio de Física — UNMSM

Un equipo de música actúa como una fuente puntual de sonido. A una distancia de 10 m, se registró un nivel de intensidad de 80 dB. Determine la potencia de la fuente del sonido.

Dato: I₀ = 10⁻¹² W/m²

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💡 Idea clave: el nivel de intensidad en decibeles se relaciona con la intensidad física mediante β=10log(I/I0)\beta = 10\log(I/I_0); una vez hallada la intensidad I, la potencia de una fuente puntual se obtiene distribuyendo esa intensidad sobre el área de una esfera de radio igual a la distancia a la fuente (I=P/4πr2I = P / 4\pi r^2).

  1. Hallamos la intensidad I a partir del nivel de intensidad: β=10log(II0)\beta = 10\log\left(\frac{I}{I_0}\right) 80=10log(I1012)log(I1012)=8I1012=10880 = 10\log\left(\frac{I}{10^{-12}}\right) \Rightarrow \log\left(\frac{I}{10^{-12}}\right) = 8 \Rightarrow \frac{I}{10^{-12}} = 10^8 I=104 W/m2I = 10^{-4} \text{ W/m}^2
  2. Como la fuente es puntual, la potencia se distribuye uniformemente sobre una esfera de radio r = 10 m: I=P4πr2I = \frac{P}{4\pi r^2} 104=P4π(10)210^{-4} = \frac{P}{4\pi (10)^2}
  3. Despejamos P: P=104×4π×100=4π×102 WP = 10^{-4} \times 4\pi \times 100 = 4\pi \times 10^{-2} \text{ W}

Respuesta: E) 4π × 10⁻² W