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Ciências

Calculadora da Perda de Transmissão do Som na Água (Espalhamento e Absorção de Thorp)

Quanto um som subaquático enfraquece ao longo de uma distância, dividido em espalhamento geométrico e absorção pela água do mar (Thorp), e o nível que chega ao ouvinte.

Resultados

Perda de transmissão total 68,4 dB
Nível a essa distância 111,6 dB
Absorção (Thorp) 1,187 dB/km
Perda por espalhamento 66,0 dB
Perda por absorção 2,4 dB
Como varia
Perda de transmissão totalDistância à fonte 10 – 4000. Perda de transmissão total: 20,0119 → 76,7893Perda de transmissão total0204060801000200030004000Distância à fonte (m)

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

O som na água perde força por duas razões. Espalha-se por uma área maior à medida que viaja, 20 dB por cada dezena de vezes a distância em água aberta mas só 10 dB quando está preso entre a superfície e o fundo, e o mar também o absorve, quase nada a baixa frequência e muito a alta frequência. A fórmula empírica de Thorp dá essa absorção em dB por quilómetro a partir da frequência em kHz; é por isso que as baleias comunicam a centenas de quilómetros com algumas centenas de hertz, e que o sonar de alta frequência só vê a curta distância. As perdas reais dependem ainda da temperatura, da profundidade, da salinidade, do fundo e do encurvamento do trajeto do som.

Fórmula

TL = k log₁₀ r + α r (k = 20 spherical, 15 practical, 10 cylindrical) · α = 0.11 f²/(1+f²) + 44 f²/(4100+f²) + 2.75×10⁻⁴ f² + 0.003 dB/km (f in kHz) · RL = SL − TL

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
fFrequência do somkHz
rDistância à fontem
slNível da fonte (dB re 1 µPa a 1 m)dB
spComo o som se espalha—
TLPerda de transmissão totaldB
RLNível a essa distânciadB
ALAbsorção (Thorp)dB/km
SPPerda por espalhamentodB
ABPerda por absorçãodB

Exemplo resolvido

  • Frequência do som10 kHz
  • Distância à fonte2000 m
  • Nível da fonte (dB re 1 µPa a 1 m)180 dB
  • Como o som se espalha1
  • Perda de transmissão total68,4 dB
  • Nível a essa distância111,6 dB
  • Absorção (Thorp)1,187 dB/km
  • Perda por espalhamento66,0 dB
  • Perda por absorção2,4 dB

Limitações

  • O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.
  • Os valores por defeito são referências típicas e não medições da sua situação. Substitua-os pelos seus próprios dados sempre que os tiver.