No sistema auditivo humano, as ondas sonoras são captadas pela membrana timpânica, que as transmite para um sistema de alavancas formado por três ossos (martelo, bigorna e estribo). Esse sistema transporta as ondas até a membrana da janela oval, de onde são transferidas para o interior da cóclea. Para melhorar a eficiência desse processo, o sistema de alavancas aumenta a intensidade da força aplicada, o que, somado à diferença entre as áreas das janelas timpânica e oval, resulta em elevação do valor da pressão.
Considere que a força aplicada pelo estribo sobre a janela oval seja 1,5 vezes maior do que a aplicada pela membrana timpânica sobre o martelo e que as áreas da membrana timpânica e da janela oval sejam 42,0 mm² e 3,0 mm², respectivamente. Quando uma onda sonora exerce sobre a membrana timpânica uma pressão de valor $$P_{T}$$, a correspondente pressão exercida sobre a janela oval vale
(A) $$42\, P_{T}$$
(B) $$14\, P_{T}$$
(C) $$63\, P_{T}$$
(D) $$21\, P_{T}$$
(E) $$7\, P_{T}$$
Solução:
O enunciado nos diz que $$F_{O} = 1,5\, F_{T}$$. Para comparar as duas pressões, precisamos primeiro calcular cada uma delas separadamente.
Pressão na membrana timpânica: $$P_{T} = \frac{F_{T}}{A_{T}} \longrightarrow P_{T} = \frac{F_{T}}{42}$$
Pressão na membrana oval: $$P_{O} = \frac{F_{O}}{A_{O}} \longrightarrow P_{O} = \frac{1,5\, F_{T}}{3}$$
\[\frac{P_{O}}{P_{T}} = \frac{1,5\, F_{T}}{3}\frac{42}{F_{T}} \longrightarrow P_{O} = 21\, P_{T}\]
Resposta: letra D.
