Интензитет на звука – проблеми и решения

1. Точките A и B са разположени на 4 метра и 9 метра от източник на звука. Ако I _A и I _B са интензитетът в точка A и точка B, тогава I _A : I _B =…

Известни:

Разстоянието на точка А от източник на звук (r A ₎ = 4 метра

Разстояние на точка B от източника на звук (r _B ) = 9 метра

Интензитетът на звука в точка A = I _A

Интензитетът на звука в точка B = I _B

Търси се: Аз _А : Аз _Б

решение:

I _A r _A² = I _B r _B²

I _A 4 ² = I _B 9 ²

I _A 16 = I _B 81

IA _/ IB = _81/16

2. Интензитетът на източник на звук е 10⁻⁹ ^Wm⁻² . ^Io = 10⁻¹² ^Wm⁻² . ^Какво е нивото на звука от 10 източника на звук_?

решение:

Известни:

I = ^10⁻⁹ W/ ^m²

Io = ^10⁻¹² W _/^m²

х = 10

Известно: Ниво на звука (β)

решение:

Интензитет на звука – проблеми и решения 1

Интензитет на звука – проблеми и решения 2

3. Нивото на звука на източник на звук е 10 dB. Какъв е интензитетът на 1000 източника на звук? Минималният интензитет I _o = 10 ⁻¹² Wm ⁻².

Известни:

β = 10 dB

Io = ^10⁻¹² W _/^m²

х = 1000

Желано : Интензитет

решение:

Интензитетът на източника на звук:

Интензитет на звука – проблеми и решения 3

Интензитет на звука – проблеми и решения 4

Интензитетът на 1000 източника на звук:

I = (1000)(10 ^-11 ) = ( ^10³ )(10 ^-11 )

I = ^10⁻⁶ W/ ^m²

4. Нивото на звука на A е 40 dB, а нивото на звука на B е 60 dB. I _o = 10 ^-12 W m ^-2 . Определете 100β _A : 10β _B.

Известни:

Нивото на звука A = 40 dB

Нивото на звука B = 60 dB

Io = ^10⁻¹² W ^m⁻² .

Търси се : 100β _A : 10β _B

решение:

Ниво на звука от 100 A:

β = 40 + 10 log 100

β = 40 + 10 log 10^ ²

β = 40 + (2)(10)(log 10)

β = 40 + (2)(10)(1)

β = 40 + 20

β = 60 dB

Ниво на звука от 10 B:

β = 60 + 10 log 10

β = 60 + 10 log 10^ ¹

β = 60 + (1)(10)(log 10)

β = 60 + (1)(10)(1)

β = 60 + 10

β = 70 dB

β _A : β _B

60: 70

6: 7

5. Ако точка P е източникът на звук, тогава съотношението на интензитета на звука в точки S, R и Q е …

Известни:

Разстоянието на точка Q от източника на звук (r_Q) = 3 метра Интензитет на звука – проблеми и решения 10

Разстоянието на точка R от източника на звук (r _R ) = 6 метра

Разстоянието на точка S от източника на звук (rS ₎ = 5 метра

Интензитетът на звука в точка Q = I _Q

Интензитетът на звука в точка R = I _R

Интензитетът на звука в точка S = I _S

Търси се: Сравнение на интензитета на звука в точки S, R и Q ( _IS : I _R : I _Q )

решение:

Интензитет на звука в точка S:

Интензитет на звука – проблеми и решения 11

Интензитет на звука в точка R:

Интензитет на звука – проблеми и решения 12

Интензитет на звука в точка Q :

Интензитет на звука – проблеми и решения 13

Сравнение на интензитета на звука в точки S, R и Q:

Интензитет на звука – проблеми и решения 14

Интензитет на звука – проблеми и решения 15

6. Точка А е на P от източника на звук, точка B е на 2P от източника на звук, а точка C е на 4P от източника на звук. Сравнението на интензитета на звука в A , B и C е …

Известни:

Разстояние на точка А от източника на звук (r _A ) = P

Разстояние на точка B от източника на звук (r _B ) = 2P

Разстояние на точка C от източника на звук (r _C ) = 4P

Интензитетът на звука в точка A = I _A

Интензитетът на звука в точка B = I _B

Интензитетът на звука в точка C = I _C

Търси се: Сравнение на интензитета на звука в A, B и C (I _A : I _B : I _C )

решение:

Интензитет на звука в точка А:

Интензитет на звука – проблеми и решения 16

Интензитет на звука в точка B:

Интензитет на звука – проблеми и решения 17

Интензитет на звука в точка t C :

Интензитет на звука – проблеми и решения 18

Сравнение на интензитета на звука в A, B и C:

Интензитет на звука – проблеми и решения 19

7. Общо 100 души пееха. Ако нивото на интензитета на звука на един ученик при пеене е 40 dB (ако приемем, че за всяко дете е еднакво), тогава интензитетът на получения звук е … (I _o = 10 ^-12 Wm ^-2 )

Известни:

Ниво на интензитет на един ученик (TI) = 40 dB

Io = ^10⁻¹² W _/^m²

Броят на учениците (x) = 100

Търси се: Интензитетът на звука на 100 ученика

решение:

Интензитет на звука на ученик:

Интензитет на звука – проблеми и решения 20

Интензитет на звука – проблеми и решения 21

Интензитет на звука на 100 ученика:

I _x = (x)(I)

I _x = (100)(10⁻⁴ ⁾ = ( ^10² )( ^10⁻⁴ )

I _x = ^10⁻⁶ W/ ^m²

8. Интензитетът на звука на 100 еднакви машини е 10⁻⁷ Ват· ^м⁻² . Ако Io ₌ 10⁻¹² ^Ват · ^м⁻² , тогава нивото на интензитета на звука на машината е ^…

Известни:

Интензитет на звука от 100 машини (I _x ) = 10⁻⁷ ^Ват · ^м⁻²

Io = ^10⁻¹² W _/^m²

Броят на машините (x) = 100 = ^10²

Желано : Нивото на интензитет на звука на машината (TI)

решение:

Интензитет на звука на машината:

I _x = (x)(I)

10 ^-7 = (10² ⁾ (I)

I = 10⁻⁷ ^/ 10² ⁼ ( ^10⁻⁷ )( ^10⁻² ) = ^10⁻⁷

Нивото на интензитет на звука на машината (TI):

Интензитет на звука – проблеми и решения 22

9. Интензитетът на звука на източник на звук е 6 x 10⁻⁶ ^W /cm² ^. Ако нивото на интензитета на звука се увеличи с 10 db, определете интензитета на звука.

Известни:

Интензитет (I) = 6 x ^10⁻⁶ W/ ^cm²

I _o = 10 ^-12 W/m ² = 10 ^-12 W / 10 ⁴ cm ² = 10 ^-16 W/cm ²

Търси се: Интензитетът на звука

решение:

Добавянето на интензитета на звука от 10 W/m² ⁼ 10⁻³ ^W /cm² ^е еквивалентно на добавянето на нивото на интензитета на звука от 10 dB. Добавянето на интензитета на звука от 10² ^W /m² ⁼ 10⁻² ^W /cm² ^е еквивалентно на добавянето на нивото на интензитета на звука от 20 dB. И така нататък.

Ако нивото на интензитет се увеличи с 10 dB, интензитетът се увеличава с 10⁻³ ^W /cm² ^. Така интензитетът става 6 x ^10⁻⁶ W/cm² ⁾ + ( 10⁻⁴ W/cm² ⁾ = (6 x 10⁻⁶ ^W /cm² ⁾ + (100 x 10⁻⁶ ^W^/ cm² ⁾ = 10⁶ x ^10⁻⁶ W/ ^cm².

10. Наблюдател А е на 5 м от източник на звук. Докато наблюдател Б е на 10 м от същия източник на звук. Следователно съотношението на интензитета на звука, чут от наблюдатели Б и А, е…

Известни:

Разстоянието на A от източника на звук (r _A ) = 5 метра

Разстоянието на B от източника на звук (r _B ) = 10 метра

Търси се: Съотношението на интензитета на звука, чуто от наблюдатели B и A

решение:

Интензитет на звука – проблеми и решения 11

I _B : I _A = 1 : 4

Правилният отговор е Б.

Какво е интензитетът на звука и как се различава от силата на звука?
- ОтговорИнтензитетът на звука е мярка за звуковата мощност на единица площ, обикновено измервана във ватове на квадратен метър (W/m²). Силата на звука, от друга страна, е субективно възприятие за силата на звука, обикновено измервано в децибели (dB). Докато интензитетът е обективно, физическо измерване, силата на звука е субективно преживяване, което може да варира между отделните хора.
Как се свързва законът за обратните квадрати с интензитета на звука?
- ОтговорЗаконът за обратните квадрати гласи, че интензитетът на звука намалява с квадрата на разстоянието от източника. Това означава, че с отдалечаването от източника, интензитетът спада бързо.
Защо два звука с еднаква интензивност не е задължително да имат еднаква възприемана сила на звука?
- ОтговорЧовешкото ухо има различна чувствителност към различните честоти. Следователно, дори ако два звука имат еднакъв интензитет, но различни честоти, те могат да бъдат възприети като имащи различни нива на сила на звука.
Как интензитетът на звука е свързан с амплитудата на звуковата вълна?
- ОтговорИнтензитетът на звука е правопропорционален на квадрата на амплитудата на звуковата вълна. Ако амплитудата на звуковата вълна се удвои, интензитетът ще се увеличи четири пъти.
Защо шепот в тиха стая може да се чува ясно, но същият шепот до бучащ водопад да е нечут?
- ОтговорТова се дължи на разликата в нивата на фоновия шум. В тиха стая нивото на фоновия шум е ниско, което позволява на шепота да се открои. До водопад интензивният шум маскира тихия шепот, правейки го нечут.
Какъв е прагът на слуха и прагът на болката по отношение на интензитета на звука?
- ОтговорПрагът на чуване е най-тихият звук, който средностатистическото човешко ухо може да чуе, обикновено с интензитет от около $1 0^{-12} W / m^{2}$ Прагът на болката, който представлява нивата на звука, които могат да причинят болка и потенциално увреждане на ухото, е около $1 W / m^{2}$ .
Защо звуците изглеждат по-тихи, когато се чуват през стена или друга преграда?
- ОтговорКогато звуковите вълни срещнат бариера, част от енергията се отразява, абсорбира и предава. Абсорбцията и отражението намаляват интензитета на звука, който се предава през бариерата, правейки го по-тих.
Как честотата влияе на интензитета на звука, който се абсорбира от материалите?
- ОтговорРазличните материали имат различни коефициенти на поглъщане за различни честоти. Например, ниските честоти (басови звуци) се поглъщат по-трудно и могат да проникнат през стените по-лесно от по-високите честоти.
Защо концертните зали и театрите инвестират в звукоизолация и акустични обработки?
- ОтговорЗвукоизолацията помага за предпазване от нежелан външен шум и предотвратява изтичането на звук навън, като гарантира, че в залата се чува само желаният звук. Акустичните обработки помагат за контролиране на отраженията на звука в залата, за да се осигури ясно и равномерно разпределение на звука.
Каква е връзката между интензитета на звука и потенциалното увреждане на слуха?

ОтговорПродължителното излагане на високоинтензивен звук може да доведе до увреждане или загуба на слуха. Интензитетът и продължителността на излагане играят роля; дори краткотрайното излагане на изключително силни звуци може да причини трайни увреждания, докато дългосрочното излагане на умерено силни звуци също може да бъде вредно.