Primjeri pitanja i formule zvučnih valova
Intenzitet zvuka
1. Nivo intenziteta zvuka označava logaritamsku vrijednost….
- Poređenje između snage na nekom mjestu i snage koju proizvodi izvor zvuka
- Intenzitet zvuka po jedinici površine
- Intenzitet zvuka na određenoj udaljenosti od njegovog izvora
- Poređenje intenziteta zvuka i intenziteta ljudskog praga sluha
Diskusija
Formula za nivo intenziteta zvuka:
Opis formule: TI = nivo intenziteta, I = intenzitet zvuka, Io = intenzitet praga ljudskog sluha = 10-12 Š / m2
Na osnovu gornje formule, može se zaključiti da nivo intenziteta zvuka predstavlja logaritamsku vrijednost poređenja između intenziteta zvuka i intenziteta praga ljudskog sluha.
Tačan odgovor je D.
2. Intenzitet zvuka je 6 x 10-6 Š / cm2Ako se nivo intenziteta zatim poveća za 10 dB, tada intenzitet postaje….
- 6 x 10-5 Š / cm2
- 6 x 10-7 Š / cm2
- 3 x 10-6 Š / cm2
- 12 x 10-6 Š / cm2
Diskusija
Poznato je da:
Intenzitet (I) = 6 x 10-6 Š / cm2
Prag intenziteta (Io) = 10-12 Š / m2 = 10-12 W / 104 cm2 = 10-16 Š / cm2
Pitao/la: Ako se TI poveća za 10 dB, tada I postaje….
Odgovor:
Povećanje intenziteta zvuka za 10 W/m2 = 10-3 Š / cm2 ekvivalentno povećanju nivoa intenziteta zvuka za 10 dB.2 Š / m2 = 10-2 Š / cm2 ekvivalentno povećanju nivoa intenziteta zvuka za 20 dB. I tako dalje.
Ako se nivo intenziteta zatim poveća za 10 dB, tada se intenzitet povećava za 10-3 Š / cm2Dakle, intenzitet postaje (6 x 10-6 Š / cm2) + (10-4 Š / cm2) = (6 x 10-6 Š / cm2) + (100 x 10-6 Š / cm2) = 100 x 10-6 Š / cm2.
Ne postoji tačan odgovor.
Rezonancija zvučnog vala
3. Pogledajte sljedeću sliku!
Nakon što udarač zavibrira zvučnu viljušku A, vibrira i zvučna viljuška B. Do ovog događaja dolazi zato što….
- Viljuška za ugađanje A ima istu amplitudu kao i viljuška za ugađanje B
- Obje zvučne viljuške koriste istu rezonantnu kutiju.
- Viljuška za ugađanje B ima istu frekvenciju kao i viljuška za ugađanje A
- Boja zvuka koji proizvode obje zvučne viljuške je ista.
Diskusija
Nakon što je vibrira udaraljka, glazbena viljuška A vibrira zrakom oko sebe tako da i zrak vibrira istom frekvencijom. Zatim zrak vibrira glazbenom viljuškom B. Glazbena viljuška B u osnovi također vibrira svojom prirodnom frekvencijom, ali je njena amplituda vibracije vrlo mala i njene vibracije se ne mogu vidjeti golim okom. Budući da je prirodna frekvencija glazbene viljuške B ista kao frekvencija vibracije zraka i frekvencija glazbene viljuške A, molekule zraka povećavaju amplitudu vibracije glazbene viljuške B. Čini se da glazbena viljuška B vibrira jer se njena amplituda vibracije može vidjeti golim okom.
Tačan odgovor je C.
4. Rezonantna cijev proizvodi glasan zvuk zujanja prvi put kada je dužina stupca zraka 17 cm, a glasan zvuk zujanja drugi put kada je dužina stupca zraka 51 cm. Ako je frekvencija korištene zvučne viljuške 500 Hz. Brzina širenja zraka u cijevi je….
- 138 m / s
- 230 m / s
- 340 m / s
- 461 m / s
Diskusija
Oblik rezonantne cijevi je takav da je jedan kraj otvoren, a drugi kraj zatvoren, tako da je udaljenost između tjemena i antinoda respektivno = minimalna dužina cijevi = ¼ λ = λ/4.
Formula za dužinu cilindra:
Udaljenost između nodalnih tačaka i antinoda u rezonantnim cijevima otvorenog i zatvorenog kraja je zadovoljena kada je n neparan broj.
Talasna dužina za n1 = 1 i L = 0,17 metara:
Talasna dužina za n2 = 3 i L = 0,51 metara:
Tačan odgovor je C.
Brzina zvučnih talasa
5. Da bi izmjerio dubinu okeana, brod emituje ultrazvučne talase prema morskom dnu. Reflektovane talase detektor na brodu prima 12 sekundi kasnije. Ako je brzina ultrazvučnih talasa u vodi 1200 m/s, onda se može zaključiti da je dubina okeana….
- 7,2 km
- 14,4 km
- 21,6 km
- 28,8 km
Diskusija
Poznato je da:
Detektor na brodu primi reflektovani talas za 12 sekundi. Dakle, 12 sekundi je vrijeme potrebno za povratno putovanje.
Vremenski interval (t) = 12 sekundi / 2 = 6 sekundi
Brzina ultrazvučnih talasa u vodi (v) = 1200 m/s
Pitao/la: Dubina mora (s)
Odgovor:
Dubina mora (s):
s = vt
s = (1200 metara/sekundi)(6 sekundi) = 7200 metara = 7,2 kilometra
Tačan odgovor je A.
6. Zvuk groma se čuje 8 sekundi nakon što se vidi bljesak munje. Ako je brzina svjetlosti 3 x 108 m/sec, a brzina zvuka u zraku je 340 m/sec, tada se udaljenost između izvora munje i slušatelja može procijeniti na istu kao...
- 1,82 km
- 2,72 km
- 4,25 km
- 7,24 km
Diskusija
Poznato je da:
Vremenski interval (t) kretanja zvuka = 8 sekundi
Brzina svjetlosti (v svjetlosti) = 3 x 108 metara/sekundi
Brzina zvuka u zraku (v zvuka) = 340 metara/sekundi
Pitao/la: Udaljenost između izvora munje i slušatelja
Odgovor:
Brzina svjetlosti je toliko velika da se pojava munje i pojava munje mogu smatrati istovremenim događajima.
Udaljenost od izvora munje do slušaoca:
s = vt = (340 metara/sekundi)(8 sekundi) = 2720 metara = 2,72 km
Tačan odgovor je B.
7. Na određenoj lokaciji, posmatrač čuje grmljavinu 16,2 sekunde nakon pojave munje. Ako je brzina svjetlosti u zraku 3 x 108 m/s, a brzina zvuka u zraku u tom trenutku je bila 343 m/s, tada se udaljenost između mjesta udara munje i promatrača koji se približava može procijeniti kao….
- 5,5 km
- 12,5 km
- 25 km
- 55 km
Diskusija
Poznato je da:
Vremenski interval (t) kretanja zvuka = 16,2 sekundi
Brzina svjetlosti (v svjetlosti) = 3 x 108 metara/sekundi
Brzina zvuka u zraku (v zvuka) = 343 metara/sekundi
Pitao/la: Udaljenost između mjesta udara munje i posmatrača
Odgovor:
Brzina svjetlosti je toliko velika da se pojava munje i pojava munje mogu smatrati istovremenim događajima.
Udaljenost od izvora munje do slušaoca:
s = vt = (343 metara/sekundi)(16,2 sekundi) = 5556,6 metara = 5,5 km
Tačan odgovor je A.
Frekvencija zvučnog talasa
8. C ton koji proizvodi žica gitare i C ton koji proizvodi klavir imaju sličnosti u tome što….
- zvučna frekvencija
- boja zvuka
- amplituda zvuka
- intenzitet zvuka
Diskusija
C ton na gitarskoj žici i C ton na klaviru imaju sličnosti u pogledu zvučne frekvencije ili visine tona.
Tačan odgovor je A.
Širenje zvučnih talasa
9. Tokom dana, zrak bliže tlu ima višu temperaturu od zraka dalje od tla. Noću se dešava suprotno; zrak bliže tlu ima nižu temperaturu od zraka dalje od tla. Stoga…
- Tokom dana, zvuk se više širi prema gore nego horizontalno
- Noću se zvuk više širi prema gore nego horizontalno
- Danju ili noću, zvuk se širi u svim smjerovima.
- Danju i noću, zvuk se više širi horizontalno nego prema gore
Diskusija
Tokom dana, zrak bliže tlu ima višu temperaturu od zraka dalje od tla. Drugim riječima, tokom dana, zrak bliže tlu je topliji od zraka dalje od tla. Topliji zrak ima manju gustoću, pa se lakše kreće prema gore. Stoga se tokom dana zrak više kreće prema gore. Zvuk se širi kroz zrak i putuje u svim smjerovima. Međutim, budući da se zrak tokom dana više kreće prema gore, i zvuk se više kreće prema gore.
Suprotno tome, noću se zrak ne kreće toliko prema gore, pa se zvuk ne širi toliko prema gore. Zbog toga se udaljeni zvukovi mogu čuti noću, dok je udaljene zvukove teško čuti tokom dana.
Tačan odgovor je A.