Формула на звуковата вълна

Примерни въпроси и формули за звукови вълни

Интензитет на звука

1. Нивото на интензитет на звука показва логаритмичната стойност на….

1. Сравнението между мощността на дадено място и мощността, произведена от източник на звук
2. Интензитетът на звука на единица повърхност
3. Интензитетът на звука на определено разстояние от неговия източник
4. Сравнението между интензитета на звука и интензитета на човешкия слухов праг

Дискусия

Формула за ниво на интензитет на звука:
Описание на формулата: TI = ниво на интензитет, I = интензитет на звука, I_o = интензитет на прага на човешкия слух = 10^-12 W / m²
Въз основа на горната формула може да се заключи, че нивото на интензитет на звука представлява логаритмичната стойност на сравнението между интензитета на звука и интензитета на човешкия слухов праг.
Верният отговор е Д.

2. Интензитетът на звука е 6 x 10^-6 W / cm²Ако нивото на интензитет се увеличи с 10 dB, тогава интензитетът става….

1. 6 х 10^-5 W / cm²
2. 6 х 10^-7 W / cm²
3. 3 х 10^-6 W / cm²
4. 12 х 10^-6 W / cm²

Дискусия
Известно е, че:
Интензитет (I) = 6 x 10^-6 W / cm²
Прагова интензивност (I_o) = 10^-12 W / m² = 10^-12 С / 10⁴ cm² = 10^-16 W / cm²
Попитано: Ако TI се увеличи с 10 dB, тогава I става….
Отговор:
Увеличение на интензитета на звука с 10 W/m² = 10^-3 W / cm² еквивалентно на увеличаване на нивото на интензитета на звука с 10 dB.² W / m² = 10^-2 W / cm² еквивалентно на увеличаване на нивото на интензитета на звука с 20 dB. И така нататък.

Ако нивото на интензитет се увеличи с 10 dB, тогава интензитетът се увеличава с 10^-3 W / cm²Така интензитетът става (6 x 10^-6 W / cm²) + (10^-4 W / cm²) = (6 x 10^-6 W / cm²) + (100 х 10^-6 W / cm²) = 100 x 10^-6 W / cm².
Няма правилен отговор.

Резонанс на звуковите вълни

3. Вижте следната снимка!
След като камертонът A вибрира от биелото, камертонът B също вибрира. Това събитие се случва, защото….

1. Камертонът A има същата амплитуда като камертона B
2. И двата камертона използват една и съща резонансна кутия.
3. Камертон B има същата честота като камертон A
4. Цветът на звука, произвеждан от двата камертона, е еднакъв.

Дискусия
След като бъде разклатен от биещия механизъм, камертонът А вибрира въздуха около него, така че въздухът също вибрира със същата честота. След това въздухът вибрира камертон B. Камертонът B също вибрира със собствената си честота, но амплитудата на вибрациите му е много малка и вибрациите му не могат да се видят с око. Тъй като собствената честота на камертона B е същата като честотата на вибрациите на въздуха и честотата на камертона A, молекулите на въздуха увеличават амплитудата на вибрациите на камертона B. Камертонът B изглежда вибрира, защото амплитудата на вибрациите му може да се види с око.
Верният отговор е C.

4. Резонансна тръба издава силен бръмчащ звук за първи път, когато дължината на въздушния стълб е 17 см, и силен бръмчащ звук за втори път, когато дължината на въздушния стълб е 51 см. Ако честотата на използвания камертон е 500 Hz. Скоростта на разпространение на въздуха в тръбата е….

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

Дискусия
Формата на резонансната тръба е такава, че единият край е отворен, а другият е затворен, така че разстоянието между върха и антинодата съответно = минималната дължина на тръбата = ¼ λ = λ/4.
Формула за дължината на цилиндър:
Разстоянието между възловите точки и антинодите в резонансни тръби с отворен и затворен край е спазено, когато n е нечетно число.   
 
Дължина на вълната за n₁ = 1 и L = 0,17 метра:
Дължина на вълната за n₂ = 3 и L = 0,51 метра:
Верният отговор е C.

Скорост на звуковите вълни

5. За да измери дълбочината на океана, кораб излъчва ултразвукови вълни към морското дъно. Отразените вълни се приемат от детектор на кораба 12 секунди по-късно. Ако скоростта на ултразвуковите вълни във водата е 1200 m/s, тогава може да се заключи, че дълбочината на океана е….

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

Дискусия
Известно е, че:
Отразената вълна се приема от детектора на кораба за 12 секунди. Така че 12 секунди е времето за отиване и връщане.
Времеви интервал (t) = 12 секунди / 2 = 6 секунди
Скоростта на ултразвуковите вълни във вода (v) = 1200 m/s
Попитано: Дълбочина на морето (s)
Отговор:
Дълбочина на морето (s):
s = vt
s = (1200 метра/секунда)(6 секунди) = 7200 метра = 7,2 километра
Верният отговор е А.

6. Звукът на гръмотевицата се чува 8 секунди след като се види светкавица. Ако скоростта на светлината е 3 x 10⁸ м/сек и скоростта на звука във въздуха е 340 м/сек, тогава разстоянието между източника на мълния и слушателя може да се оцени като същото като…

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

Дискусия
Известно е, че:
Времеви интервал (t) на движение на звука = 8 секунди
Скорост на светлината (v светлина) = 3 x 10⁸ метра/секунда
Скорост на звука във въздуха (v звук) = 340 метра/секунда
Попитано: Разстояние между източника на мълния и слушателя
Отговор:
Скоростта на светлината е толкова голяма, че появата на мълния и появата на мълния могат да се считат за едновременно случващи се.
Разстояние от източника на мълния до слушателя:
s = vt = (340 метра/секунда)(8 секунди) = 2720 метра = 2,72 км
Верният отговор е Б.

7. На определено място наблюдател чува гръмотевици 16,2 секунди след появата на мълния. Ако скоростта на светлината във въздуха е 3 x 10⁸ м/с и скоростта на звука във въздуха по това време е била 343 м/с, тогава разстоянието между местоположението на мълнията и приближаващия се наблюдател може да се оцени като….

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

Дискусия
Известно е, че:
Времеви интервал (t) на движение на звука = 16,2 секунди
Скорост на светлината (v светлина) = 3 x 10⁸ метра/секунда
Скорост на звука във въздуха (v звук) = 343 метра/секунда
Попитано: Разстояние между мястото на мълнията и наблюдателя
Отговор:
Скоростта на светлината е толкова голяма, че появата на мълния и появата на мълния могат да се считат за едновременно случващи се.
Разстояние от източника на мълния до слушателя:
s = vt = (343 метра/секунда)(16,2 секунди) = 5556,6 метра = 5,5 км
Верният отговор е А.

Честота на звуковата вълна

8. Нотата „до“, произведена от китарна струна, и нотата „до“, произведена от пиано, имат сходства по това, че…

1. звукова честота
2. звуков цвят
3. амплитуда на звука
4. интензитет на звука

Дискусия
Нотата до на китарна струна и нотата до на пиано имат сходства по отношение на честотата или височината на звука.
Верният отговор е А.

Разпространение на звукови вълни

9. През деня въздухът по-близо до земята има по-висока температура от въздуха по-далеч от земята. През нощта се случва обратното; въздухът по-близо до земята има по-ниска температура от въздуха по-далеч от земята. Следователно…

1. През деня звукът се разпространява повече нагоре, отколкото хоризонтално
2. През нощта звукът се разпространява повече нагоре, отколкото хоризонтално
3. Ден или нощ, звукът се разпространява във всички посоки.
4. Ден и нощ звукът се разпространява по-хоризонтално, отколкото нагоре

Дискусия
През деня въздухът по-близо до земята има по-висока температура от въздуха по-далеч от земята. С други думи, през деня въздухът по-близо до земята е по-горещ от въздуха по-далеч от земята. По-горещият въздух има по-ниска плътност, така че се движи нагоре по-лесно. Следователно, през деня въздухът се движи повече нагоре. Звукът се разпространява през въздуха и звукът се разпространява във всички посоки. Тъй като обаче въздухът се движи повече нагоре през деня, звукът също се разпространява повече нагоре.

Обратно, през нощта въздухът не се движи толкова нагоре, така че звукът не се разпространява толкова много нагоре. Ето защо далечните звуци могат да се чуят през нощта, докато далечните звуци са трудни за чуване през деня.
Верният отговор е А.