Calculadora de intensidad sonora
Una fuente de 1 W reparte su sonido sobre una esfera, de modo que a 1 m la intensidad es de 0,079577471546 W/m². Indique la potencia acústica y la distancia y obtenga la intensidad, el área de la esfera y el nivel en decibelios. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Potencia
- 1
- Distancia
- 1
- Intensidad
- 0,0795774715
- Unidad de intensidad
- W/m²
- Área de la esfera
- 12,5663706144
- Unidad del área de la esfera
- m²
Una calculadora de intensidad sonora convierte la potencia acústica y la distancia radial en la potencia por unidad de área que transporta una onda sonora. El modelo es la clásica fuente puntual isotrópica en campo libre: toda la potencia se reparte uniformemente sobre una esfera de radio r. La potencia o la distancia negativas también se rechazan por quedar fuera del dominio físico de esta calculadora.
Qué significa la intensidad sonora para una fuente puntual
La intensidad sonora es la potencia acústica media que atraviesa una unidad de área perpendicular a la dirección de propagación. Para una fuente compacta que irradia por igual en todas las direcciones hacia el espacio libre, la conservación de la energía exige que la misma potencia total P cruce cada esfera centrada en la fuente. El área de esa esfera es cuatro pi por r al cuadrado, así que la intensidad a la distancia r es simplemente I igual a P dividida entre cuatro pi r al cuadrado.
Las unidades se deducen de inmediato: vatios de potencia entre metros cuadrados de área dan vatios por metro cuadrado. Al duplicar la distancia la intensidad se reduce a la cuarta parte, porque el área crece con el cuadrado del radio: la ley del cuadrado inverso tan conocida en astronomía y en problemas de radiación. Los problemas de aula suelen asumir este modelo ideal de campo libre; las salas con paredes reflectantes, pantallas acústicas o altavoces muy direccionales requieren factores geométricos distintos y quedan fuera del alcance de esta herramienta.
La intensidad no es la misma magnitud que el nivel de presión sonora de un sonómetro, aunque para ondas planas progresivas en el aire ambas se relacionan mediante la impedancia característica; aquí el resultado es la propia intensidad basada en potencia, más un nivel opcional en decibelios cuando I es positiva, con la referencia convencional I₀ de diez a la menos doce vatios por metro cuadrado.
A los docentes les importa tanto el rechazo de la distancia cero como el cálculo aritmético, porque un estudiante que fija r en cero ha salido del dominio de la propagación esférica. La ruta de comprobación recalcula el área y la intensidad con el mismo redondeo fijo empleado en los campos publicados, de modo que una respuesta correcta siempre incluye pasos que usted puede verificar en pruebas o fichas de trabajo.
Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas
Mantenga la potencia y la distancia dentro del rango absoluto publicado para que cuatro pi r al cuadrado y el cociente no puedan desbordarse hacia resultados no finitos que el solucionador deba rechazar. Cuando usted controle el cliente, prefiera enviar números en lugar de cadenas preformateadas; las cadenas numéricas solo se aceptan si se ajustan a un patrón numérico finito estricto. Utilice unidades coherentes del SI: potencia en vatios y distancia en metros dan intensidad en vatios por metro cuadrado; si su problema plantea milivatios o centímetros, convierta primero.
Esta página está dirigida a quienes buscan una calculadora de intensidad sonora, potencia acústica por área o I igual a P sobre cuatro pi r al cuadrado en línea; no es un sonómetro de nivel de presión, ni un simulador de acústica de salas con tiempo de reverberación, ni una herramienta de diagramas direccionales de haz.
Prefiera esta capacidad cuando ya disponga de la potencia radiada total y una distancia radial bajo el supuesto isotrópico de campo libre; si su fuente es un enunciado, extraiga esos dos números y convierta las unidades primero.
Qué puede hacer con ella
Revisión de deberes sobre la intensidad del cuadrado inverso
Los estudiantes introducen la potencia acústica y la distancia de los problemas de campo libre del libro de texto y comparan su I y su área esférica calculadas a mano con un resultado determinista antes de entregar.
Comprobación previa a estimaciones de control de ruido
Los flujos de trabajo convierten primero la potencia de la fuente y el alcance en intensidad de campo libre, y solo derivan a umbrales en dB o normas de EPI cuando la intensidad es finita y positiva.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la intensidad sonora de una fuente puntual?
Para una fuente puntual isotrópica en campo libre, I = P / (4πr²), donde P es la potencia acústica en vatios y r es la distancia en metros. La intensidad queda entonces en W/m².
¿Qué ocurre cuando la distancia es cero?
La fórmula de propagación esférica divide entre cero.
¿Puede la potencia ser cero?
Sí. Una potencia acústica cero produce intensidad cero a cualquier distancia finita. La potencia negativa se rechaza.
¿Devuelve el nivel de presión sonora (SPL)?
No. Devuelve la intensidad basada en potencia I en W/m² y, cuando I > 0, un nivel de intensidad en dB respecto a I₀ = 10⁻¹² W/m². No es una calculadora de SPL con micrófono de presión.
¿Es gratuita la calculadora de intensidad sonora?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta localmente.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/sound-intensity \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"power":1,"distance":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/sound-intensity", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"power": 1,
"distance": 1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/sound-intensity",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"power": 1,
"distance": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/sound-intensity", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"power":1,"distance":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"power":1,"distance":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/sound-intensity", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"power": 1,
"distance": 1
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.sound_intensity",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Límites
max_abs | 1000000000000 |
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Cuando la distancia es cero la fórmula divide entre cero, por lo que la API devuelve un error invalid_input claro en lugar de inventar una intensidad infinita. El proceso es aritmética puramente determinista —sin red, sin semillas aleatorias y sin dependencia del reloj—, de modo que el ejecutor gratuito del navegador y la API de prepago devuelven el mismo JSON tras el redondeo decimal fijo cada vez que se invoca.
Cómo llamar a la API y qué se recibe
La potencia debe ser no negativa; la distancia debe ser estrictamente positiva. Los valores de distancia cuyo valor absoluto sea igual o inferior a uno por diez a la menos quince se tratan como cero y se rechazan, en coherencia con la regla del producto de que un alcance cero hace que la intensidad no esté definida. Envíe un cuerpo JSON con dos números finitos obligatorios: power (alias P, acoustic_power, source_power, watts) y distance (alias r, radius, range, metres, meters). Los valores absolutos deben permanecer dentro del límite publicado de un billón para que los productos intermedios sigan siendo finitos en doble precisión IEEE tanto en el Worker como en el navegador. En caso de éxito, la respuesta devuelve la potencia y la distancia redondeadas, fija intensity como I en W/m², intensity_unit como la cadena W/m², sphere_area como cuatro pi r al cuadrado en metros cuadrados, sphere_area_unit como m², formula como la clásica cadena I igual a P sobre cuatro pi r al cuadrado, model como isotropic_point_source, reference_intensity_I0 como la referencia de aire usada para los decibelios, message como un breve resumen y steps como un array ordenado de líneas de sustitución. Cuando la intensidad es estrictamente positiva, la respuesta incluye además intensity_level_db igual a diez veces el logaritmo en base diez de I sobre I₀. Una validación fallida —campos ausentes, números no finitos, valores fuera de los límites absolutos, potencia negativa, distancia negativa o distancia cero— devuelve invalid_input y nunca se cobra. El precio es una tarifa plana de $0.002 por petición correcta con ítem unitario y precio unitario marginal cero.
Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas
En la enseñanza, combine ejemplos: un vatio a un metro da I igual a uno sobre cuatro pi vatios por metro cuadrado; la misma potencia a dos metros es cuatro veces más débil; la potencia cero produce intensidad cero a cualquier distancia finita; y la distancia cero demuestra la ruta estricta de invalid_input. Las tareas fallidas que devuelven invalid_input no consumen saldo de prepago, lo que mantiene baratos los scripts exploratorios cuando los alumnos ponen la distancia a cero deliberadamente. Las comprobaciones de ida y vuelta son sencillas: recalcule a mano cuatro veces pi por r al cuadrado, divida la potencia entre esa área y confirme que coincide con la intensidad publicada dentro del mismo redondeo a doce decimales; después, si lo desea, compruebe diez logaritmo en base diez de I sobre un picovatio por metro cuadrado frente a intensity_level_db.
Casos de integración
Pruebas unitarias para utilidades de audio y simulación
Genere intensidades correctas conocidas a un metro, a dos metros y en casos de potencia cero, además de rechazos deliberados por distancia cero, como valores esperados de una kata de programación.