Lydintensitet – problemer og løsninger

1. Punkterne A og B er placeret 4 meter og 9 meter fra en lydkilde. Hvis I _A og I _B er intensiteten ved punkt A og punkt B, så er I _A : I _B =…

Kendt:

Afstanden fra punkt A til en lydkilde (r _A ) = 4 meter

Afstanden fra punkt B til lydkilden (r²B ₎ = 9 meter

Lydens intensitet i punkt A = I _A

Lydens intensitet i punkt B = I _B

Ønskes: I _A : I _B

opløsning:

I _A r _A² = I _B r _B²

I _A 4 ² = I _B 9 ²

I _A 16 = I _B 81

I _A / I _B = 81/16

2. Intensiteten af en lydkilde er 10 ⁻⁹ Wm ⁻² . I _o = 10 ⁻¹² Wm ⁻² . Hvad er lydniveauet for 10 lydkilder?

opløsning:

Kendt:

I = ^10-9 W/ ^m²

I _o = ^10-12 W/ ^m²

x = 10

Kendt: Lydniveau (β)

opløsning:

Lydintensitet – problemer og løsninger 1

Lydintensitet – problemer og løsninger 2

3. Lydniveauet for en lydkilde er 10 dB. Hvad er intensiteten af 1000 lydkilder? Minimumsintensiteten Io ₌ 10 ⁻¹² Wm ⁻².

Kendt:

β = 10 dB

I _o = ^10-12 W/ ^m²

x = 1000

Ønsket : Intensitet

opløsning:

Intensiteten af en lydkilde:

Lydintensitet – problemer og løsninger 3

Lydintensitet – problemer og løsninger 4

Intensiteten af 1000 lydkilder:

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

I = ^10-8 W/ ^m²

4. Lydniveauet for A er 40 dB, og lydniveauet for B er 60 dB. I o ₌ 10-12 ^W m ^-2 . Bestem 100β _A : 10β _B.

Kendt:

Lydniveauet for A = 40 dB

Lydniveauet for B = 60 dB

I _o = ^10-12 W m ^-2.

Ønsket : 100β _A : 10β _B

opløsning:

Lydniveauet på 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

Lydniveauet på 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. Hvis punkt P er lydkilden, så er forholdet mellem lydintensiteten i punkterne S, R og Q …

Kendt:

Afstanden fra punkt Q til lydkilden (r_Q) = 3 meter Lydintensitet – problemer og løsninger 10

Afstanden fra punkt R til lydkilden (r²/ _R ) = 6 meter

Afstanden fra punkt S til lydkilden (r₂S ₎ = 5 meter

Lydintensitet ved punkt Q = _IQ

Lydintensitet ved punkt R = I _R

Lydintensitet ved punkt S = I _S

Ønsket: Sammenligning af lydintensitet i punkterne S, R og Q ( _IS : I _R : _IQ )

opløsning:

Lydintensitet ved punkt S:

Lydintensitet – problemer og løsninger 11

Lydintensitet ved punkt R:

Lydintensitet – problemer og løsninger 12

Lydintensitet ved punkt Q :

Lydintensitet – problemer og løsninger 13

Sammenligning af lydintensitet ved punkterne S, R og Q:

Lydintensitet – problemer og løsninger 14

Lydintensitet – problemer og løsninger 15

6. Punkt A er P fra lydkilden, punkt B er 2P fra lydkilden, og punkt C er 4P fra lydkilden. Sammenligning af lydintensiteten ved A , B og C er …

Kendt:

Afstand punkt A fra lydkilden (r _A ) = P

Afstand punkt B fra lydkilde (rB ₎ = 2P

Afstand punkt C fra lydkilde (r _C ) = 4 P

Lydintensitet ved punkt A = I _A

Lydintensitet ved punkt B = I _B

Lydintensitet ved punkt C = I _C

Ønskes: Sammenligning af lydintensitet ved A, B og C (I _A : I _B : I _C )

opløsning:

Lydintensitet ved punkt A:

Lydintensitet – problemer og løsninger 16

Lydintensitet ved punkt B:

Lydintensitet – problemer og løsninger 17

Lydintensitet ved punkt t C:

Lydintensitet – problemer og løsninger 18

Sammenligning af lydintensitet ved A, B og C:

Lydintensitet – problemer og løsninger 19

7. I alt 100 personer sang. Hvis lydintensiteten for én elev, når han synger, er 40 dB (forudsat at lyden er den samme for hvert barn), så er intensiteten af den resulterende lyd ... (I _o = 10 ^-12 Wm ^-2 )

Kendt:

Intensitetsniveau for én elev (TI) = 40 dB

I _o = ^10-12 W/ ^m²

Antallet af studerende (x) = 100

Ønskes: Lydintensiteten fra 100 elever

opløsning:

Lydintensitet hos en elev:

Lydintensitet – problemer og løsninger 20

Lydintensitet – problemer og løsninger 21

Lydintensitet for 100 elever:

I _x = (x)(I)

Ix ₌ (100)(10-8 ⁾ = ( ¹⁰² )( ^10-8 )

I _x = ^10-6 W/ ^m²

8. Lydintensiteten for 100 identiske maskiner er 10⁻⁶ Watt.m⁻² ^. Hvis I⁻² ₌ 10⁻⁶ ^Watt.m⁻²^,^så er lydintensitetsniveauet for en maskine…

Kendt:

Lydintensitet for 100 maskiner (I ^x₎ = ^10⁻⁶ Watt.m⁻²

I _o = ^10-12 W/ ^m²

Antallet af maskiner (x) = 100 = ¹⁰²

Ønsket : Lydintensitetsniveauet for en maskine (TI)

opløsning:

Lydintensiteten af en maskine:

I _x = (x)(I)

10 ^-7 = (10² ⁾ (I)

I = 10-7 ^/ 10² ⁼ ( ^10-7 )( ^10-2 ) = ^10-9

Lydintensitetsniveauet for en maskine (TI):

Lydintensitet – problemer og løsninger 22

9. Lydintensiteten fra en lydkilde er 6 x 10⁻⁶ ^W /cm² ^. Hvis lydintensitetsniveauet øges med 10 dB, skal lydintensiteten bestemmes.

Kendt:

Intensitet (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

Ønskes: Lydens intensitet

opløsning:

Lægningen af lydintensiteten på 10 W/m² ⁼ 10⁻³ ^W /cm² ^svarer til lægningen af lydintensitetsniveauet på 10 dB. Lægningen af lydintensiteten på 10⁻¹ ^W /m² ⁼ 10⁻¹ ^W /cm² ^svarer til lægningen af lydintensitetsniveauet på 20 dB. Og så videre.

Hvis intensitetsniveauet øges med 10 dB, øges intensiteten med 10⁻³ ^W /cm² ^. Således bliver intensiteten 6 x ^10⁻³ W/cm² ⁾ + ( 10⁻¹ W/cm² ⁾ = (6 x 10⁻³ ^W /cm² ⁾ + (100 x 10⁻³ ^W /cm² ⁾ = 10⁻³ x ^10⁻³ W/ ^cm²^.

10. Observatør A er 5 m væk fra en lydkilde. Mens observatør B er 10 m fra den samme lydkilde. Så forholdet mellem lydintensiteten, som observatører B og A hører, er…

Kendt:

Afstanden fra A til lydkilden (r _A ) = 5 meter

Afstanden fra B til lydkilden (rB ₎ = 10 meter

Ønsket: Forholdet mellem lydintensitet hørt af observatører B og A

opløsning:

Lydintensitet – problemer og løsninger 11

I _B : I _A = 1 : 4

Det rigtige svar er B.

Hvad er lydintensitet, og hvordan adskiller den sig fra lydstyrke?
- SvarLydintensitet er et mål for lydeffekten pr. arealenhed, normalt målt i watt pr. kvadratmeter (W/m²²Lydstyrke er derimod en subjektiv opfattelse af en lyds styrke, typisk målt i decibel (dB). Mens intensitet er en objektiv, fysisk måling, er lydstyrke en subjektiv oplevelse, der kan variere mellem individer.
Hvordan hænger den omvendte kvadratiske lov sammen med lydintensitet?
- SvarDen omvendte kvadratiske lov siger, at lydens intensitet aftager med kvadratet af afstanden fra kilden. Det betyder, at når man bevæger sig længere væk fra kilden, falder intensiteten hurtigt.
Hvorfor har to lyde med samme intensitet ikke nødvendigvis den samme opfattede styrke?
- SvarDet menneskelige øre har forskellig følsomhed over for forskellige frekvenser. Derfor kan to lyde, selvom de har samme intensitet, men forskellige frekvenser, opfattes som havende forskellige lydstyrkeniveauer.
Hvordan hænger lydintensiteten sammen med amplituden af en lydbølge?
- SvarLydintensiteten er direkte proportional med kvadratet af lydbølgens amplitude. Hvis en lydbølges amplitude fordobles, vil intensiteten øges med en faktor fire.
Hvorfor kan en hvisken i et stille rum være tydeligt hørbar, men den samme hvisken ved siden af et brusende vandfald være uhørlig?
- SvarDette skyldes forskellen i baggrundsstøjniveauet. I et stille rum er baggrundsstøjniveauet lavt, hvilket gør det muligt for hvisken at træde frem. Ved siden af et vandfald maskerer den intense støj den stille hvisken og gør den uhørlig.
Hvad er høretærsklen og smertetærsklen med hensyn til lydintensitet?
- SvarHøretærsklen er den laveste lyd, som det gennemsnitlige menneskelige øre kan høre, typisk med en intensitet på ca. $1 0^{-12} W / m^{2}$ Smertetærsklen, som repræsenterer lydniveauer, der kan forårsage smerte og potentiel skade på øret, er omkring $1 W / m^{2}$ .
Hvorfor virker lyde mere stille, når de høres gennem en væg eller anden barriere?
- SvarNår lydbølger møder en barriere, reflekteres, absorberes og transmitteres noget af energien. Absorptionen og refleksionen reducerer intensiteten af den lyd, der transmitteres gennem barrieren, hvilket gør den mere stille.
Hvordan påvirker frekvens intensiteten af lyd, der absorberes af materialer?
- SvarForskellige materialer har varierende absorptionskoefficienter for forskellige frekvenser. For eksempel er lave frekvenser (baslyde) sværere at absorbere og kan lettere trænge igennem vægge end højere frekvenser.
Hvorfor investerer koncertsteder og teatre i lydisolering og akustiske behandlinger?
- SvarLydisolering hjælper med at holde uønsket ekstern støj ude og forhindrer lyd i at sive ud, hvilket sikrer, at kun den ønskede lyd høres i lokalet. Akustiske behandlinger hjælper med at kontrollere lydrefleksioner i lokalet for at sikre en klar og ensartet lydfordeling.
Hvordan hænger lydens intensitet sammen med potentiel høreskade?

SvarLangvarig eksponering for højintensitetslyd kan føre til høreskader eller høretab. Både intensiteten og varigheden af eksponeringen spiller en rolle; selv korte eksponeringer for ekstremt høje lyde kan forårsage permanent skade, mens langvarig eksponering for moderat høje lyde også kan være skadelig.