Heli intensiivsus – probleemid ja lahendused

Heli intensiivsus – probleemid ja lahendused

1. Punktid A ja B asuvad heliallikast 4 meetri ja 9 meetri kaugusel. Kui ma_A ja mina_B on intensiivsus punktis A ja punktis B, siis I_A : Mina_B = ...

Tuntud:

. kaugus punktist A heliallikast (r_A) = 4 meetrit

Punkti B kaugus heliallikast (r_B) = 9 meetrit

. heli intensiivsus punktis A = I_A

Heli intensiivsus punktis B = I_B

Otsitud: I_A : Mina_B

lahendus:

I_A r_A² = I_B r_B²

I_A 4² = I_B 9²

I_A 16 = Mina_B 81

I_A / Mina_B = 81/16 XNUMX XNUMX

2. Heliallika intensiivsus on 10^-9 Wm^-2. Ma_o = 10^-12 Wm^-2Milline on 10 heliallika helitugevus?

lahendus:

Tuntud:

I = 10 XNUMX^-9 W / m²

I_o = 10^-12 W / m²

x = 10

Teatud: Müratase (β)

lahendus:

3. Heliallika helitase on 10 dB. Milline on 1000 heliallika intensiivsus? Minimaalne intensiivsus I_o = 10^-12 Wm^-2.

Tuntud:

β = 10 dB

I_o = 10^-12 W / m²

x = 1000

Tagaotsitav Intensiivsus

lahendus:

Heliallika intensiivsus:

1000 heliallika intensiivsus:

Ma = (1000)(10^-11) = (10³)(10^-11)

I = 10 XNUMX^-8 W / m²

4. A helitase on 40 dB ja B helitase on 60 dB. I_o = 10^-12 W m^-2Määrake 100β_A : 10β_B.

Tuntud:

Helitase A = 40 dB

B müratase = 60 dB

I_o = 10^-12 W m^-2.

Tagaotsitav : 100β_A : 10β_B

lahendus:

100 A müratase:

β = 40 + 10 log100

β = 40 + 10 log10²

β = 40 + (2)(10)(log10)

β = 40 + (2)(10)(1)

β = 40 + 20

β = 60 dB

10 B helitase:

β = 60 + 10 log10

β = 60 + 10 log10¹

β = 60 + (1)(10)(log10)

β = 60 + (1)(10)(1)

β = 60 + 10

β = 70 dB

β_A β_B

60: 70

6: 7

5. Kui punkt P on heli allikas, siis heli intensiivsuse suhe punktides S, R ja Q on …

Tuntud:

Punkti Q kaugus heliallikast (r_Q) = 3 meetrit

Punkti R kaugus heliallikast (r_R) = 6 meetrit

Punkti S kaugus heliallikast (r_S) = 5 meetrit

Heli intensiivsus punktis Q = I_Q

Heli intensiivsus punktis R = I_R

Heli intensiivsus punktis S = I_S

Otsitud: Heli intensiivsuse võrdlus punktides S, R ja Q (I_S: Mina_R: Mina_Q)

lahendus:

Heli intensiivsus punktis S:

Heli intensiivsus punktis R:

Heli intensiivsus punktis Q :

Heli intensiivsuse võrdlus punktides S, R ja Q:

6. Punkt A asub heliallikast P kaugusel, punkt B asub heliallikast 2P kaugusel ja punkt C asub heliallikast 4P kaugusel. Heli intensiivsuste võrdlus at A, B ja C on …

Tuntud:

Dkaugus punktist A heliallikast (r_A) = P

Kauguspunkt B heliallikast (r_B) = 2P

Kauguspunkt C heliallikast (r_C) = 4P

Sheli intensiivsus punktis A = I_A

Heli intensiivsus punktis B = I_B

Heli intensiivsus punktis C = I_C

Otsitud: Heli intensiivsuse võrdlus at A, B ja C (I_A : Mina_B : Mina_C)

lahendus:

Heli intensiivsus punktis A:

Heli intensiivsus punktis B:

Heli intensiivsus punktist C :

Heli intensiivsuse võrdlus at A, B ja C:

7. Kokku laulis 100 inimest. Kui ühe õpilase laulmise ajal tekkiv heli intensiivsus on 40 dB (eeldades, et see on iga lapse puhul sama), siis tekkiva heli intensiivsus on … (I_o = 10^-12 Wm^-2)

Tuntud:

Ühe õpilase intensiivsuse tase (TI) = 40 dB

I_o = 10^-12 W / m²

Tõpilaste arv (x) = 100

Otsitud: 100 õpilase heli intensiivsus

lahendus:

Õpilase heli intensiivsus:

100 õpilase heli intensiivsus:

I_x = (x)(I)

I_x = (100)(10^-8) = (10²)(10^-8)

I_x = 10^-6 W / m²

8. 100 identse masina heli intensiivsus on 10^-7 Vatt.m^-2Kui ma_o = 10^-12 Vatt.m^-2, Siis Masina heli intensiivsuse tase on…

Tuntud:

100 masina heli intensiivsus (I_x) = 10^-7 Vatt.m^-2

I_o = 10^-12 W / m²

Masinate arv (x) = 100 = 10²

Wsoovis: Masina heli intensiivsuse tase (TI)

lahendus:

Masina heli intensiivsus:

I_x = (x)(I)

10^-7 = (10²)(Mina)

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

Masina heli intensiivsuse tase (Itaalia):

9. Sheli intensiivsus heli allikas on 6 x 10^-6 W / cm²Kui heli intensiivsus 10 dB võrra suurendatud tase määrab heli intensiivsuse.

Tuntud:

Intensiivsus (I) = 6 x 10^-6 W / cm²

I_o = 10^-12 W / m² = 10^-12 W / 10⁴ cm² = 10^-16 W / cm²

Otsitakse: Theli intensiivsus

lahendus:

Lisamine the,en heli intensiivsus 10 W/m² = 10^-3 W / cm² on samaväärne lisamisega the,en heli intensiivsuse tase 10 dB. Heli intensiivsuse lisamine 10² W / m² = 10^-2 W / cm² on samaväärne 20 dB helitugevuse taseme lisamisega. Ja nii edasi.

Kui intensiivsuse tase suureneb 10 dB võrra suureneb intensiivsus 10 võrra^-3 W / cm²Seega intensiivsus muutubs 6 x 10^-6 W / cm²) + (10^-4 W / cm²) = (6 x 10^-6 W / cm²) + (100 × 10^-6 W / cm²) = 106 × 10^-6 W / cm².

10. Vaatleja A asub heliallikast 5 m kaugusel. Vaatleja B asub samast heliallikast 10 m kaugusel. Seega vaatlejate B ja A kuuldud heli intensiivsuse suhe on...

Tuntud:

A kaugus heliallikast (r_A) = 5 meetrit

B kaugus heliallikast (r_B) = 10 meetrit

Otsitud: Tvaatlejate B ja A poolt kuuldud heli intensiivsuse suhe

lahendus:

I_B : Mina_A = 1:4

Õige vastus on B.

1. Mis on heli intensiivsus ja kuidas see erineb valjusest?
   • VastusHeli intensiivsus on heli võimsuse mõõt pindalaühiku kohta, mida tavaliselt mõõdetakse vattides ruutmeetri kohta (W/m²).²). Helitugevus on seevastu subjektiivne taju heli tugevusest, mida tavaliselt mõõdetakse detsibellides (dB). Kui intensiivsus on objektiivne, füüsikaline mõõt, siis helitugevus on subjektiivne kogemus, mis võib inimestel erineda.
2. Kuidas on pöördvõrdeline ruutseadus seotud heli intensiivsusega?
   • VastusPöördruudu seadus väidab, et heli intensiivsus väheneb allikast kauguse ruuduga. See tähendab, et allikast kaugemale liikudes langeb intensiivsus kiiresti.
3. Miks ei ole kahel sama intensiivsusega helil tingimata sama tajutav valjus?
   • VastusInimese kõrva tundlikkus erinevate sageduste suhtes on erinev. Seega isegi kui kahel helil on sama intensiivsus, aga erinevad sagedused, võidakse neid tajuda erineva valjustasemega helinatena.
4. Kuidas on heli intensiivsus seotud helilaine amplituudiga?
   • VastusHeli intensiivsus on otseselt proportsionaalne helilaine amplituudi ruuduga. Kui helilaine amplituud kahekordistub, suureneb intensiivsus neljakordselt.
5. Miks võib sosin vaikses toas olla selgelt kuuldav, aga sama sosin möirgava juga kõrval kuuldamatu olla?
   • VastusSee on tingitud taustamüra tasemete erinevusest. Vaikses ruumis on taustamüra madal, mis võimaldab sosinal esile kerkida. Joa lähedal varjab intensiivne müra vaikse sosistamise, muutes selle kuuldamatuks.
6. Milline on kuulmislävi ja valulävi heli intensiivsuse osas?
   • VastusKuulmislävi on kõige vaiksem heli, mida keskmine inimese kõrv kuuleb, tavaliselt intensiivsusega umbes 10^-12 W / m²Valulävi, mis esindab helitaset, mis võib põhjustada valu ja potentsiaalset kõrvakahjustust, on umbes 1 W / m².
7. Miks helid tunduvad vaiksemad, kui neid kuulda läbi seina või muu barjääri?
   • VastusKui helilained puutuvad kokku barjääriga, peegeldub, neeldub ja kandub edasi osa energiast. Neeldumine ja peegeldumine vähendavad barjääri kaudu edastatava heli intensiivsust, muutes selle vaiksemaks.
8. Kuidas mõjutab sagedus materjalide poolt neelduva heli intensiivsust?
   • VastusErinevatel materjalidel on erinevate sageduste puhul erinevad neeldumistegurid. Näiteks madalaid sagedusi (basshelisid) on raskem neelata ja need tungivad läbi seinte kergemini kui kõrgemad sagedused.
9. Miks kontserdipaigad ja teatrid investeerivad heliisolatsiooni ja akustilisse töötlusse?
   • VastusHeliisolatsioon aitab hoida soovimatu välise müra eemal ja takistab heli lekkimist väljapoole, tagades, et ruumis kostab ainult soovitud heli. Akustilised töötlused aitavad kontrollida heli peegeldusi ruumis, et tagada selge ja ühtlane helijaotus.
10. Kuidas on heli intensiivsus seotud võimaliku kuulmiskahjustusega?

• VastusPikaajaline kokkupuude kõrge intensiivsusega helitugevusega võib põhjustada kuulmiskahjustusi või kuulmislangust. Nii kokkupuute intensiivsus kui ka kestus mängivad rolli; isegi lühiajaline kokkupuude äärmiselt valju heliga võib põhjustada püsivaid kahjustusi, samas kui pikaajaline kokkupuude mõõdukalt valju heliga võib samuti olla kahjulik.