Le lancer de gerbe de paille (3)

Dans cet exercice, on étudie l'intensité sonore émise par une enceinte et les limites d'exposition auxquelles il faut se conformer. Le cours commence par expliquer que l'enceinte émet des ondes sonores de manière isotrope, c'est-à-dire qu'elle émet la même quantité d'énergie dans toutes les directions. L'intensité sonore mesurée dépend de la distance à la source. La relation donnée est I = P / (4πd²), avec I en watts par mètre carré, P en watts et d en mètres. Le cours introduit ensuite le niveau d'intensité sonore L qui est lié à l'intensité sonore par la relation L = 10 * log(I / I0), avec L exprimé en décibels, I en watts par mètre carré et I0 en watts par mètre carré. On apprend que le microphone est relié par un amplificateur à l'enceinte. L'intensité sonore mesurée à un mètre de l'enceinte est donnée (I1 = 3,2 * 10^-3 W/m²). La première question demande de calculer le niveau d'intensité sonore correspondant à cette intensité (L1). En utilisant la relation donnée, on trouve que L1 = 95 décibels. Ensuite, on nous présente les durées limites d'exposition journalière imposées par la législation européenne pour chaque niveau d'intensité sonore. La question 2 demande comment le résultat de la question 1 se situe par rapport à ces durées limites. En calculant les durées correspondantes, on constate que pour une intensité sonore de 95 dB, la durée limite est de 15 minutes par jour. La question 3 demande de trouver la puissance de l'enceinte (P) en utilisant la relation donnée. En remplaçant les valeurs connues (I1 et d1), on trouve P = 4,01 * 10^-2 W. Les organisateurs d'une manifestation sportive ont fixé une valeur maximale d'intensité sonore (2 * 10^-4 W/m²) pour protéger les spectateurs. La question suivante demande d'expliquer pourquoi cette valeur a été choisie. En utilisant la relation donnée, on trouve l'intensité sonore correspondante (Imax = 4 * 10^-4 W/m²). Enfin, il est question de la distance de sécurité entre les barrières et l'enceinte pour respecter la valeur maximale d'intensité sonore choisie par les organisateurs. En utilisant à nouveau la relation donnée, on trouve que la distance minimale à respecter est de 1,8 mètres. Étant donné que la distance entre les barrières et l'enceinte est de 3 mètres, les spectateurs ne seront pas exposés à un niveau d'intensité sonore qui pourrait causer des dommages graves. Le cours se termine en soulignant l'importance de bien connaître les relations données et de savoir manipuler les équations correspondantes.