Klankgolfformule

Voorbeeldvrae en klankgolfformules

Klankintensiteit

1. Die intensiteitsvlak van 'n klank dui die logaritmiese waarde van… aan.

1. Die vergelyking tussen die krag in 'n plek en die krag wat deur 'n klankbron geproduseer word
2. Die intensiteit van 'n klank per oppervlakte-eenheid
3. Die intensiteit van 'n klank op 'n sekere afstand van sy bron
4. Die vergelyking tussen die intensiteit van 'n klank en die intensiteit van die menslike gehoordrempel

Bespreking

Formule vir klankintensiteitsvlak:
Formulebeskrywing: TI = intensiteitsvlak, I = intensiteit van 'n klank, I_o = menslike gehoordrempelintensiteit = 10^-12 W / m²
Gebaseer op die formule hierbo, kan die gevolgtrekking gemaak word dat die intensiteitsvlak van 'n klank die logaritmiese waarde van die vergelyking tussen die intensiteit van 'n klank en die intensiteit van die menslike gehoordrempel aandui.
Die korrekte antwoord is D.

2. Die intensiteit van 'n klank is 6 x 10⁻⁶ ^W /cm² ^. As die intensiteitsvlak dan met 10 dB verhoog word, word die intensiteit….

1. X 6 10^-5 B / cm²
2. X 6 10^-7 B / cm²
3. X 3 10^-6 B / cm²
4. X 12 10^-6 B / cm²

Bespreking
Dit is bekend dat:
Intensiteit (I) = 6 x 10^-6 B / cm²
Drempelintensiteit (I_o) = 10^-12 W / m² = 10^-12 W/10⁴ cm² = 10^-16 B / cm²
Gevra: As TI met 10 dB verhoog word, dan word I….
Antwoord:
Toename in klankintensiteit met 10 W/m²² = 10^-3 B / cm² gelykstaande aan die verhoging van die klankintensiteitsvlak met 10 dB.² W / m² = 10^-2 B / cm² gelykstaande aan die verhoging van die klankintensiteitsvlak met 20 dB. Ensovoorts.

As die intensiteitsvlak dan met 10 dB verhoog word, neem die intensiteit met 10 toe.^-3 B / cm²Dus word die intensiteit (6 x 10^-6 B / cm²) + (10^-4 B / cm²) = (6 x 10^-6 B / cm²) + (100 x 10^-6 B / cm²) = 100 x 10^-6 B / cm².
Daar is geen regte antwoord nie.

Klankgolfresonansie

3. Kyk na die volgende prentjie!
Nadat stemvurk A deur die klopper gevibreer word, vibreer stemvurk B ook. Hierdie gebeurtenis vind plaas omdat….

1. Stemvurk A het dieselfde amplitude as stemvurk B
2. Beide stemvurke gebruik dieselfde resonansieboks.
3. Stemvurk B het dieselfde frekwensie as stemvurk A
4. Die kleur van die klank wat deur beide stemvurke geproduseer word, is dieselfde.

Bespreking
Nadat dit deur die klopper gevibreer is, vibreer stemvurk A die lug daaromheen sodat die lug ook met dieselfde frekwensie vibreer. Dan vibreer die lug stemvurk B. Stemvurk B vibreer basies ook met sy natuurlike frekwensie, maar sy vibrasie-amplitude is baie klein en sy vibrasie kan nie met die oog gesien word nie. Omdat die natuurlike frekwensie van stemvurk B dieselfde is as die vibrasie-frekwensie van die lug en die frekwensie van stemvurk A, verhoog die lugmolekules die vibrasie-amplitude van stemvurk B. Stemvurk B lyk asof dit vibreer omdat sy vibrasie-amplitude met die oog gesien kan word.
Die korrekte antwoord is C.

4. 'n Resonansiebuis produseer 'n harde zoemgeluid vir die eerste keer wanneer die lengte van die lugkolom 17 cm is en 'n harde zoemgeluid vir die tweede keer wanneer die lengte van die lugkolom 51 cm is. As die frekwensie van die stemvurk wat gebruik word 500 Hz is. Die spoed van lugvoortplanting in die buis is….

1. 138 m / s
2. 230 m / s
3. 340 m / s
4. 461 m / s

Bespreking
Die vorm van die resonansiebuis is dat die een kant oop is en die ander kant toe is, sodat die afstand tussen die hoekpunt- en antinoduspunte onderskeidelik = minimum buislengte = ¼ λ = λ/4.
Formule vir die lengte van 'n silinder:
Die afstand tussen die knooppunte en antinodes in oop- en geslote-einde resonansiebuise word bevredig wanneer n 'n onewe getal is.   
 
Golflengte vir n₁ = 1 en L = 0,17 meter:
Golflengte vir n₂ = 3 en L = 0,51 meter:
Die korrekte antwoord is C.

Spoed van klankgolwe

5. Om oseaandiepte te meet, stuur 'n skip ultrasoniese golwe na die seebodem uit. Die gereflekteerde golwe word 12 sekondes later deur 'n detektor op die skip ontvang. As die spoed van ultrasoniese golwe in water 1200 m/s is, kan die oseaandiepte afgelei word as….

1. 7,2 km
2. 14,4 km
3. 21,6 km
4. 28,8 km

Bespreking
Dit is bekend dat:
Die gereflekteerde golf word binne 12 sekondes deur die detektor op die skip ontvang. Dus is 12 sekondes die heen-en-weer-tyd.
Tydsinterval (t) = 12 sekondes / 2 = 6 sekondes
Die spoed van ultrasoniese golwe in water (v) = 1200 m/s
Gevra: Seediepte (s)
Antwoord:
Seediepte (s):
s = vt
s = (1200 meter/sekonde)(6 sekondes) = 7200 meter = 7,2 kilometer
Die korrekte antwoord is A.

6. 'n Donderslag word 8 sekondes nadat 'n weerligflits gesien is, gehoor. As die spoed van lig 3 x 108 ^m /s is en die spoed van klank in lug 340 m/s is, kan die afstand tussen die weerligbron en die luisteraar geskat word as...

1. 1,82 km
2. 2,72 km
3. 4,25 km
4. 7,24 km

Bespreking
Dit is bekend dat:
Tydsinterval (t) van klankbeweging = 8 sekondes
Ligspoed (v lig) = 3 x 10⁸ meter/sekonde
Klankspoed in lug (v klank) = 340 meter/sekonde
Gevra: Afstand tussen die weerligbron en die luisteraar
Antwoord:
Die spoed van lig is so groot dat die voorkoms van weerlig en die verskyning van weerlig as gelyktydig beskou kan word.
Afstand van weerligbron na luisteraar:
s = vt = (340 meter/sekonde)(8 sekondes) = 2720 meter = 2,72 km
Die korrekte antwoord is B.

7. Op 'n sekere plek hoor 'n waarnemer 'n donderslag 16,2 sekondes na die verskyning van weerlig. As die spoed van lig in lug 3 x 10 ⁸ m/s is en die spoed van klank in lug op daardie tydstip 343 m/s is, dan is die beraamde afstand tussen die plek van die weerlig en die waarnemer ongeveer….

1. 5,5 km
2. 12,5 km
3. 25 km
4. 55 km

Bespreking
Dit is bekend dat:
Tydsinterval (t) van klankbeweging = 16,2 sekondes
Ligspoed (v lig) = 3 x 10⁸ meter/sekonde
Klankspoed in lug (v klank) = 343 meter/sekonde
Gevra: Afstand tussen die weerligligging en die waarnemer
Antwoord:
Die spoed van lig is so groot dat die voorkoms van weerlig en die verskyning van weerlig as gelyktydig beskou kan word.
Afstand van weerligbron na luisteraar:
s = vt = (343 meter/sekonde)(16,2 sekondes) = 5556,6 meter = 5,5 km
Die korrekte antwoord is A.

Klankgolffrekwensie

8. Die C-noot wat deur 'n kitaarsnaar geproduseer word en die C-noot wat deur 'n klavier geproduseer word, het ooreenkomste in die sin dat….

1. klankfrekwensie
2. klankkleur
3. klankamplitude
4. klankintensiteit

Bespreking
Die C-noot van 'n kitaarsnaar en die C-noot van 'n klavier het ooreenkomste in terme van klankfrekwensie of toonhoogte.
Die korrekte antwoord is A.

Voortplanting van klankgolwe

9. Gedurende die dag het die lug nader aan die grond 'n hoër temperatuur as die lug verder van die grond af. In die nag gebeur die teenoorgestelde; die lug nader aan die grond het 'n laer temperatuur as die lug verder van die grond af. Daarom…

1. Gedurende die dag beweeg klank meer opwaarts as horisontaal
2. In die nag beweeg klank meer opwaarts as horisontaal
3. Dag of nag, klank beweeg in alle rigtings.
4. Dag en nag beweeg klank meer horisontaal as opwaarts

Bespreking
Gedurende die dag het lug nader aan die grond 'n hoër temperatuur as lug verder van die grond af. Met ander woorde, gedurende die dag is lug nader aan die grond warmer as lug verder van die grond af. Warmer lug het 'n laer digtheid, so dit beweeg makliker opwaarts. Daarom beweeg lug gedurende die dag meer opwaarts. Klank beweeg deur lug, en klank beweeg in alle rigtings. Omdat die lug egter gedurende die dag meer opwaarts beweeg, beweeg klank ook meer opwaarts.

Omgekeerd, snags beweeg lug nie soveel opwaarts nie, so klank beweeg nie soveel opwaarts nie. Dit is hoekom verafgeluide snags gehoor kan word, terwyl verafgeluide moeilik is om gedurende die dag te hoor.
Die korrekte antwoord is A.