Intenzitet zvuka – problemi i rješenja

Intenzitet zvuka – problemi i rješenja

1. Tačke A i B se nalaze na udaljenosti od 4 metra i 9 metara od izvora zvuka. Ako su I _A i I _B intenzitet u tački A i tački B, tada je I _A : I _B =…

Poznato:

Udaljenost tačke A od izvora zvuka (rA _{) =} 4 metra

Udaljenost tačke B od izvora zvuka (rB ₎ = 9 metara

Intenzitet zvuka u tački A = I _A

Intenzitet zvuka u tački B = I _B

Traži se: I _A : I _B

Rešenje:

I _A r _A ² = I _B r _B ²

I _A 4 ² = I _B 9 ²

IA ₁₆ = _IB 81

IA / _{IB =} 81/16

2. Intenzitet izvora zvuka je 10⁻⁹ ^Wm⁻² . ^Io = _10⁻¹² Wm⁻² . ^Koliki je nivo zvuka 10 izvora zvuka^?

Rešenje:

Poznato:

I = ^10⁻⁹ W/ ^m²

Io ₌ 10-12 ^W / ^m²

x = 10

Poznato: Nivo zvuka (β)

Rešenje:

3. Nivo zvuka izvora zvuka je 10 dB. Koliki je intenzitet 1000 izvora zvuka? Minimalni intenzitet I _o = 10 ⁻¹² Wm ⁻².

Poznato:

β = 10 dB

Io ₌ 10-12 ^W / ^m²

x = 1000

Željeni : Intenzitet

Rešenje:

Intenzitet izvora zvuka:

Intenzitet 1000 izvora zvuka:

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

I = ^10⁻⁶ W/ ^m²

4. Nivo zvuka objekta A je 40 dB, a nivo zvuka objekta B je 60 dB. I _o = 10 ^-12 W m ^-2 . Odredite 100β _A : 10β _B.

Poznato:

Nivo zvuka A = 40 dB

Nivo zvuka B = 60 dB

Io = ^10⁻¹² W ^m⁻² ._​

Traži se : 100β _A : 10β _B

Rešenje:

Nivo zvuka od 100 A:

β = 40 + 10 log 100

β = 40 + 10 log ^10⁻¹

β = 40 + (2)(10)(log 10)

β = 40 + (2)(10)(1)

β = 40 + 20

β = 60 dB

Nivo zvuka od 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. Ako je tačka P izvor zvuka, onda je odnos intenziteta zvuka u tačkama S, R i Q jednak …

Poznato:

Udaljenost tačke Q od izvora zvuka (r_Q) = 3 metra

Udaljenost tačke R od izvora zvuka (r _R ) = 6 metara

Udaljenost tačke S od izvora zvuka (rS ₎ = 5 metara

Intenzitet zvuka u tački Q = I _Q

Intenzitet zvuka u tački R = I _R

Intenzitet zvuka u tački S = I _S

Traži se: Poređenje intenziteta zvuka u tačkama S, R i Q ( _IS : I _R : I _Q )

Rešenje:

Intenzitet zvuka u tački S:

Intenzitet zvuka u tački R:

Intenzitet zvuka u tački Q :

Poređenje intenziteta zvuka u tačkama S, R i Q:

6. Tačka A je P od izvora zvuka, tačka B je 2P od izvora zvuka, a tačka C je 4P od izvora zvuka. Poređenje intenziteta zvuka u A , B i C je ...

Poznato:

Udaljenost tačke A od izvora zvuka (r _A ) = P

Udaljenost tačke B od izvora zvuka (r _B ) = 2P

Udaljenost tačke C od izvora zvuka (r _C ) = 4P

Intenzitet zvuka u tački A = _IA

Intenzitet zvuka u tački B = I _B

Intenzitet zvuka u tački C = I _C

Traži se: Poređenje intenziteta zvuka u A, B i C ( _IA : _IB : _IC )

Rešenje:

Intenzitet zvuka u tački A:

Intenzitet zvuka u tački B:

Intenzitet zvuka u tački t C :

Poređenje intenziteta zvuka u A, B i C:

7. Ukupno je pjevalo 100 ljudi. Ako je nivo intenziteta zvuka jednog učenika pri pjevanju 40 dB (pod pretpostavkom da je za svako dijete isti), onda je intenzitet rezultujućeg zvuka ... (I _o = 10 ^-12 Wm ^-2 )

Poznato:

Nivo intenziteta jednog učenika (TI) = 40 dB

Io ₌ 10-12 ^W / ^m²

Broj učenika (x) = 100

Traži se: Intenzitet zvuka 100 učenika

Rešenje:

Intenzitet zvuka učenika:

Intenzitet zvuka za 100 učenika:

I _x = (x)(I)

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

I _x = ^10⁻⁶ W/ ^m²

8. Intenzitet zvuka 100 identičnih mašina je 10⁻⁷ W· ^m⁻² . Ako je Io ⁼ _10⁻¹² W ^· m⁻² ^, tada je nivo intenziteta zvuka mašine…

Poznato:

Intenzitet zvuka 100 mašina (I _x ) = 10⁻⁷ ^W · ^m⁻²

Io ₌ 10-12 ^W / ^m²

Broj mašina (x) = 100 = ^10²

Željeno : Nivo intenziteta zvuka mašine (TI)

Rešenje:

Intenzitet zvuka mašine:

I _x = (x)(I)

10 ^-7 = (10 ² )(I)

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

Nivo intenziteta zvuka mašine (TI):

9. Intenzitet zvuka izvora zvuka je 6 x 10⁻⁶ ^W /cm² ^. Ako se nivo intenziteta zvuka poveća za 10 dB, odredite intenzitet zvuka.

Poznato:

Intenzitet (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

Željeno: Intenzitet zvuka

Rešenje:

Dodavanje intenziteta zvuka od 10 W/m² ⁼ 10⁻³ ^W /cm² ^ekvivalentno je dodavanju nivoa intenziteta zvuka od 10 dB. Dodavanje intenziteta zvuka od 10² ^W /m² ⁼ 10⁻² ^W /cm² ^ekvivalentno je dodavanju nivoa intenziteta zvuka od 20 dB. I tako dalje.

Ako se nivo intenziteta poveća za 10 dB, intenzitet se povećava za 10⁻³ ^W /cm² ^. Dakle, intenzitet postaje 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. Posmatrač A je udaljen 5 m od izvora zvuka. Dok je posmatrač B udaljen 10 m od istog izvora zvuka. Dakle, odnos intenziteta zvuka koji čuju posmatrači B i A je...

Poznato:

Udaljenost A od izvora zvuka (rA ₎ = 5 metara

Udaljenost B od izvora zvuka (r _B ) = 10 metara

Traži se: Omjer intenziteta zvuka koji čuju posmatrači B i A

Rešenje:

I _B : I _A = 1 : 4

Tačan odgovor je B.

1. Šta je intenzitet zvuka i kako se razlikuje od glasnoće?
   • odgovorIntenzitet zvuka je mjera zvučne snage po jedinici površine, obično se mjeri u vatima po kvadratnom metru (W/m²). Glasnoća, s druge strane, je subjektivna percepcija jačine zvuka, obično mjerena u decibelima (dB). Dok je intenzitet objektivna, fizička mjera, glasnoća je subjektivno iskustvo koje može varirati od osobe do osobe.
2. Kakav je odnos zakona inverznog kvadrata i intenziteta zvuka?
   • odgovorZakon inverznog kvadrata kaže da intenzitet zvuka opada s kvadratom udaljenosti od izvora. To znači da kako se udaljavate od izvora, intenzitet naglo opada.
3. Zašto dva zvuka istog intenziteta nemaju nužno istu percipiranu glasnoću?
   • odgovorLjudsko uho ima različitu osjetljivost na različite frekvencije. Stoga, čak i ako dva zvuka imaju isti intenzitet, ali različite frekvencije, mogu se percipirati kao da imaju različite nivoe glasnoće.
4. Kakav je odnos intenziteta zvuka i amplitude zvučnog talasa?
   • odgovorIntenzitet zvuka je direktno proporcionalan kvadratu amplitude zvučnog talasa. Ako se amplituda zvučnog talasa udvostruči, intenzitet će se povećati četiri puta.
5. Zašto bi šapat u tihoj sobi mogao biti jasno čujan, ali isti šapat pored hučećeg vodopada bio nečujan?
   • odgovorTo je zbog razlike u nivoima pozadinske buke. U tihoj prostoriji, nivo pozadinske buke je nizak, što omogućava da se šapat istakne. Pored vodopada, intenzivna buka maskira tihi šapat, čineći ga nečujnim.
6. Šta je prag sluha, a šta prag bola u smislu intenziteta zvuka?
   • odgovorPrag sluha je najtiši zvuk koji prosječno ljudsko uho može čuti, obično intenziteta od oko 10^-12 Š / m²Prag bola, koji predstavlja nivoe zvuka koji mogu izazvati bol i potencijalno oštećenje uha, iznosi oko 1 Š / m².
7. Zašto zvukovi djeluju tiše kada se čuju kroz zid ili neku drugu prepreku?
   • odgovorKada zvučni talasi naiđu na barijeru, dio energije se reflektuje, apsorbuje i prenosi. Apsorpcija i refleksija smanjuju intenzitet zvuka koji se prenosi kroz barijeru, čineći ga tišim.
8. Kako frekvencija utiče na intenzitet zvuka koji apsorbuju materijali?
   • odgovorRazličiti materijali imaju različite koeficijente apsorpcije za različite frekvencije. Na primjer, niske frekvencije (basovi) se teže apsorbiraju i lakše prodiru kroz zidove od viših frekvencija.
9. Zašto koncertne dvorane i pozorišta ulažu u zvučnu izolaciju i akustične tretmane?
   • odgovorZvučna izolacija pomaže u sprečavanju neželjene vanjske buke i sprječava prodiranje zvuka prema van, osiguravajući da se unutar prostora čuje samo željeni zvuk. Akustična obrada pomaže u kontroli refleksije zvuka unutar prostora kako bi se osigurala jasna i ujednačena distribucija zvuka.
10. Kakva je veza između intenziteta zvuka i potencijalnog oštećenja sluha?

• odgovorDugotrajna izloženost visokointenzivnim nivoima zvuka može dovesti do oštećenja ili gubitka sluha. Intenzitet i trajanje izloženosti igraju ulogu; čak i kratka izloženost izuzetno glasnim zvukovima može uzrokovati trajna oštećenja, dok dugotrajna izloženost umjereno glasnim zvukovima također može biti štetna.