Primjeri pitanja i formule zvučnih valova
Intenzitet zvuka
1. Razina intenziteta zvuka označava logaritamsku vrijednost….
- Usporedba snage na nekom mjestu i snage koju proizvodi izvor zvuka
- Intenzitet zvuka po jedinici površine
- Intenzitet zvuka na određenoj udaljenosti od njegovog izvora
- Usporedba intenziteta zvuka i intenziteta ljudskog slušnog praga
Rasprava
Formula za razinu intenziteta zvuka:
Opis formule: TI = razina intenziteta, I = intenzitet zvuka, Io = intenzitet praga ljudskog sluha = 10-12 W / m2
Na temelju gornje formule može se zaključiti da razina intenziteta zvuka izražava logaritamsku vrijednost usporedbe između intenziteta zvuka i intenziteta praga ljudskog sluha.
Točan odgovor je D.
2. Intenzitet zvuka je 6 x 10⁻⁶ W /cm² . Ako se razina intenziteta zatim poveća za 10 dB, tada intenzitet postaje….
- X 6 10-5 W / cm2
- X 6 10-7 W / cm2
- X 3 10-6 W / cm2
- X 12 10-6 W / cm2
Rasprava
Poznato je da:
Intenzitet (I) = 6 x 10-6 W / cm2
Prag intenziteta (Io) = 10-12 W / m2 = 10-12 W/104 cm2 = 10-16 W / cm2
Pitao/la sam: Ako se TI poveća za 10 dB, tada I postaje….
Odgovor:
Povećanje intenziteta zvuka za 10 W/m2 = 10-3 W / cm2 ekvivalentno povećanju razine intenziteta zvuka za 10 dB.2 W / m2 = 10-2 W / cm2 ekvivalentno povećanju razine intenziteta zvuka za 20 dB. I tako dalje.
Ako se razina intenziteta zatim poveća za 10 dB, tada se intenzitet povećava za 10-3 W / cm2Dakle, intenzitet postaje (6 x 10-6 W / cm2) + (10-4 W / cm2) = (6 x 10-6 W / cm2) + (100 x 10-6 W / cm2) = 100 x 10-6 W / cm2.
Nema točnog odgovora.
Rezonancija zvučnog vala
3. Pogledajte sljedeću sliku!
Nakon što udarač zavibrira glazbenu viljušku A, vibrira i glazbena viljuška B. Do toga dolazi jer….
- Vilica za ugađanje A ima istu amplitudu kao i vilica za ugađanje B
- Obje glazbene vilice koriste istu rezonantnu kutiju.
- Vilica za ugađanje B ima istu frekvenciju kao i vilica za ugađanje A
- Boja zvuka koji proizvode obje glazbene vilice je ista.
Rasprava
Nakon što je vibrira udaraljka, ugađajuća vilica A vibrira zrakom oko sebe tako da i zrak vibrira istom frekvencijom. Zatim zrak vibrira ugađajućom viljuškom B. Ugađajuća vilica B u osnovi također vibrira svojom prirodnom frekvencijom, ali je njezina amplituda vibracije vrlo mala i njezine vibracije se ne mogu vidjeti golim okom. Budući da je prirodna frekvencija ugađajuće vilice B ista kao frekvencija vibracije zraka i frekvencija ugađajuće vilice A, molekule zraka povećavaju amplitudu vibracije ugađajuće vilice B. Čini se da ugađajuća vilica B vibrira jer se njezina amplituda vibracije može vidjeti golim okom.
Točan odgovor je C.
4. Rezonantna cijev proizvodi glasan zvuk zujanja prvi put kada je duljina stupca zraka 17 cm, a glasan zvuk zujanja drugi put kada je duljina stupca zraka 51 cm. Ako je frekvencija korištene glazbene vilice 500 Hz. Brzina širenja zraka u cijevi je….
- 138 m / s
- 230 m / s
- 340 m / s
- 461 m / s
Rasprava
Oblik rezonantne cijevi je takav da je jedan kraj otvoren, a drugi kraj zatvoren, tako da je udaljenost između vršne i antinodne točke = minimalna duljina cijevi = ¼ λ = λ/4.
Formula za duljinu cilindra:
Udaljenost između čvornih točaka i antinoda u rezonantnim cijevima otvorenog i zatvorenog kraja zadovoljena je kada je n neparan broj.
Valna duljina za n1 = 1 i L = 0,17 metara:
Valna duljina za n2 = 3 i L = 0,51 metara:
Točan odgovor je C.
Brzina zvučnih valova
5. Za mjerenje dubine oceana, brod emitira ultrazvučne valove prema morskom dnu. Reflektirane valove detektor na brodu prima 12 sekundi kasnije. Ako je brzina ultrazvučnih valova u vodi 1200 m/s, tada se može zaključiti da je dubina oceana….
- 7,2 km
- 14,4 km
- 21,6 km
- 28,8 km
Rasprava
Poznato je da:
Detektor na brodu prima reflektirani val za 12 sekundi. Dakle, 12 sekundi je vrijeme povratnog putovanja.
Vremenski interval (t) = 12 sekundi / 2 = 6 sekundi
Brzina ultrazvučnih valova u vodi (v) = 1200 m/s
Pitao/la sam: Dubina mora (s)
Odgovor:
Dubina mora (s):
s = vt
s = (1200 metara/sekundi)(6 sekundi) = 7200 metara = 7,2 kilometra
Točan odgovor je A.
6. Udar groma čuje se 8 sekundi nakon što se vidi bljesak munje. Ako je brzina svjetlosti 3 x 108 m /s, a brzina zvuka u zraku 340 m/s, tada se udaljenost između izvora munje i slušatelja može procijeniti na…
- 1,82 km
- 2,72 km
- 4,25 km
- 7,24 km
Rasprava
Poznato je da:
Vremenski interval (t) gibanja zvuka = 8 sekundi
Brzina svjetlosti (v svjetlosti) = 3 x 108 metara/sekundi
Brzina zvuka u zraku (v zvuka) = 340 metara/sekundi
Pitao/la sam: 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 slušatelja:
s = vt = (340 metara/sekundi)(8 sekundi) = 2720 metara = 2,72 km
Točan odgovor je B.
7. Na određenoj lokaciji, promatrač čuje udar groma 16,2 sekunde nakon pojave munje. Ako je brzina svjetlosti u zraku 3 x 10 8 m/s, a brzina zvuka u zraku u tom trenutku 343 m/s, tada je procijenjena udaljenost između mjesta munje i promatrača približno….
- 5,5 km
- 12,5 km
- 25 km
- 55 km
Rasprava
Poznato je da:
Vremenski interval (t) gibanja zvuka = 16,2 sekundi
Brzina svjetlosti (v svjetlosti) = 3 x 108 metara/sekundi
Brzina zvuka u zraku (v zvuka) = 343 metara/sekundi
Pitao/la sam: Udaljenost između mjesta munje i promatrača
Odgovor:
Brzina svjetlosti je toliko velika da se pojava munje i pojava munje mogu smatrati istovremenim događajima.
Udaljenost od izvora munje do slušatelja:
s = vt = (343 metara/sekundi)(16,2 sekundi) = 5556,6 metara = 5,5 km
Točan odgovor je A.
Frekvencija zvučnog vala
8. C ton koji proizvodi žica gitare i C ton koji proizvodi klavir imaju sličnosti u tome što….
- frekvencija zvuka
- boja zvuka
- amplituda zvuka
- intenzitet zvuka
Rasprava
C ton gitarske žice i C ton klavira imaju sličnosti u pogledu frekvencije zvuka ili visine tona.
Točan odgovor je A.
Širenje zvučnih valova
9. Tijekom dana, zrak bliže tlu ima višu temperaturu od zraka dalje od tla. Noću se događa suprotno; zrak bliže tlu ima nižu temperaturu od zraka dalje od tla. Stoga…
- Tijekom 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
Rasprava
Tijekom dana, zrak bliže tlu ima višu temperaturu od zraka dalje od tla. Drugim riječima, tijekom dana, zrak bliže tlu je topliji od zraka dalje od tla. Topliji zrak ima manju gustoću, pa se lakše kreće prema gore. Stoga se tijekom dana zrak više kreće prema gore. Zvuk putuje zrakom i putuje u svim smjerovima. Međutim, budući da se zrak tijekom dana više kreće prema gore, zvuk se također više kreće prema gore.
Suprotno tome, noću se zrak ne kreće toliko prema gore, pa se zvuk ne širi toliko prema gore. Zato se udaljeni zvukovi mogu čuti noću, dok je udaljene zvukove teško čuti danju.
Točan odgovor je A.