Hanghullám példakérdések

16 példa a hanghullámokkal kapcsolatos kérdésekre

1. Egy autóverseny nézője különböző hangokat (az autók zúgását) hall, ahogy az autók közelednek és távolodnak. Egy átlagos versenyautó 800 Hz-es hangot ad ki. Ha a hangsebesség a levegőben 340 m/s,^-1 és az autó sebessége 20 ms^-1, akkor a frekvencia, amit az autó közeledtével hallani lehet….
A. 805 Hz

B. 810 Hz

C. 815 Hz

D. 850 Hz

E. 875 Hz

Vita

Köztudott, hogy:

v _s = -20 m/s (negatív, mivel az autó távolodik a hallgatótól)

v _p = 0 (a hallgató hallgat, mert figyel)

f = 800 Hz

v = 340 m/s

Kérdés: Milyen frekvencián hallod a hangot?

Válasz:

A helyes válasz a D.

2. Egy személy 10 m/s ⁻¹ sebességgel mozog egy 680 Hz frekvenciájú, álló hangforrás felé. Miután eléri a hangforrást, ugyanolyan sebességgel távolodik tőle. Ha a hangforrás sebessége a levegőben 340 m/s ⁻¹ , akkor a forrás felé haladva és attól távolodva hallott két frekvencia aránya...

A. 33/34

B. 33/35

C. 34/35

D. 35/33

E. 35/34

Vita

Köztudott, hogy:

v = 340 m/s

vp = 10 m/ _s

v _s = 0

f = 680 Hz

Kérdés: Mekkora a hangfrekvenciák aránya, amikor a hallgató közeledik a hangforráshoz, és amikor távolodik attól?

Válasz:

A hallgató eltávolodik a forrástól:

A hallott frekvenciák összehasonlítása:

700 : 660 = 70 : 66 = 35 : 33

A helyes válasz a D.

3. Egy 72 km/h sebességgel haladó mozdony 1600 Hz frekvenciájú sípot adva közeledik egy átjáróhoz. Ha a hangsebesség a levegőben 340 ms⁻¹, akkor az átjáróőr által hallott síp frekvenciája ….

A. 3600 Hz

B. 3400 Hz

C. 1800 Hz

D. 1700Hz

E. 1400 Hz

Vita

Köztudott, hogy:

A hangforrás sebessége (vs ₎ = 72 km/h = 20 m/s (a hangvezető közeghez viszonyítva)

Hangforrás frekvenciája (f) = 1600 Hz

Hangsebesség levegőben (v) = 340 m/s

A hallgató sebessége (vp ₎ = 0 (nulla, mert a hallgató nem mozog)

Kérdezve: az őr által hallott hang frekvenciája (f')?

Válasz:

A helyes válasz a D.

4. Egy tűzoltóautó 20 ms ^-1 sebességgel halad , miközben 400 Hz frekvencián szirénázik (a hangsebesség levegőben 300 ms ^-1 ). Ha a tűzoltóautó eltávolodik egy, az út szélén álló személytől, a személy a szirénát … frekvencián fogja hallani.

A. 375 Hz

B. 575 Hz

C. 600 Hz

D. 620 Hz

E. 725 Hz

Vita

Köztudott, hogy:

v _s = 20 m/s (pozitív, mivel az autó távolodik a hallgatótól)

v _p = 0 (csendes hallgató az út szélén)

f = 400 Hz

v = 300 m/s

Kérdés: Milyen frekvencián hallod a hangot?

Válasz:

A helyes válasz az A.

5. Egy figyelmeztető torony hangszórója 670 Hz frekvenciájú hangot bocsát ki. Egy autó 90 km/h sebességgel közeledik a toronyhoz. Ha a hangsebesség a levegőben ebben az időpontban 335 m/s, akkor a hangszóróból érkező hang frekvenciája, amelyet az autóvezető hall,…

A. 900 Hz

B. 840 Hz

C. 800 Hz

D. 750 Hz

E. 720 Hz

Vita

Köztudott, hogy:

f = 670 Hz

v _s = 0 (a torony nyugalmi állapotban van)

v _p = 90 km/h = 25 m/s (pozitív, mivel a hallgató közeledik a hangforráshoz)

v = 335 m/s

Kérdés: Mekkora a vezető által hallott hang frekvenciája (f')?

Válasz:

A helyes válasz az E.

6. Dini a megállt A vonaton utazott. Egy másik vonat (B) 2 ms sebességgel halad A felé.^-1 miközben egy 676 Hz frekvenciájú sípot fújunk. Ha a hang sebessége a levegőben 340 ms^-1, akkor a B vonat sípjának frekvenciája, amit Dini hallott, a következő volt….
A. 680 Hz

B. 676 Hz

C. 660 Hz

D. 656 Hz

E. 640 Hz

Vita

Köztudott, hogy:

v _s = -2 m/s (negatív B vonat közeledik Dinihez és A vonathoz)

v _p = 0 (Dini egy álló vonaton van)

f = 676 Hz

v = 340 m/s

Kérdezte: A B vonat milyen frekvenciáját hallotta Dini?

Válasz:

A helyes válasz az A.

7. Egy futballista v _p sebességgel fut egy álló játékvezető felé, miközben f _s frekvenciájú sípszót fúj . Ha a levegő sebessége ezen a helyen v, akkor a játékos által hallott frekvencia a következőképpen fogalmazható meg:…

Vita

Köztudott, hogy :

v _s = 0 (a játékvezető hallgat)

v _p = v _p (pozitív, mert közeledik a hangforráshoz)

f = _fs

v=v

Kérdés : Mi a futballisták által hallott frekvenciaképlet?

Válasz :

A helyes válasz az A.

8. Az A mentőautó 0,25 V sebességgel halad a B szedán mögött, amely 0,2 V sebességgel halad az A-val megegyező irányban. Ekkor az A mentőautó 1.000 Hz-es szirénát ad. Ha a hangsebesség v, akkor a B szedán vezetője által hallható frekvencia…

A. 1.500 Hz

B. 1.250 Hz

C. 1.111 Hz

D. 1.067 Hz

E. 1.000 Hz

Vita

Köztudott, hogy :

Hangforrás frekvenciája (f) = 1.000 Hz

A hangforrás sebessége (vs ₎ = -0,25 v (a hangot hordozó közeghez viszonyítva)

Hangsebesség (v) = v

Hallgatói sebesség (v _p ) = -0,2 v (a hangot hordozó közeghez viszonyítva)

Keresett : A hallgató által hallott hang frekvenciája (f')

Válasz :

Doppler-effektus képlete:

A helyes válasz a D.

9. Egy 640 Hz frekvenciájú hangforrás 20 m/s sebességgel mozog a megfigyelő felé. Ha a hang sebessége a levegőben 340 m/s, és a megfigyelő 10 m/s sebességgel távolodik a hangforrástól, akkor a megfigyelő által hallott hang frekvenciája…

A. 600 Hz

B. 660 Hz

C. 900 Hz

D. 980 Hz

E. 1300 Hz

Vita

Köztudott, hogy :

Hangforrás frekvenciája (f) = 640 Hz

A hangforrás sebessége (vs ₎ = -20 m/s (a levegőhöz, mint hangvezető közeghez viszonyítva)

Hangsebesség (v) = 340 m/s (a levegőhöz, mint hangátviteli közeghez viszonyítva)

Hallgatói sebesség (v _p ) = -10 m/s (a levegőhöz, mint hangvezető közeghez viszonyítva)

Keresett : A hallgató által hallott hang frekvenciája (f')

Válasz :

A helyes válasz a B.

10. Egy hangforrás 60 m/s sebességgel mozog, maga mögött hagyva a megfigyelőt, aki a hangforrással megegyező irányban 10 m/s sebességgel mozog. Ha a hangsebesség a levegőben 340 m/s, a hangforrás frekvenciája pedig 800 Hz, akkor a megfigyelő által hallott hang frekvenciája…

A. 700 Hz

B. 800 Hz

C. 940 Hz

D. 960 Hz

E. 1.120 Hz

Vita

Köztudott, hogy :

Hangforrás frekvenciája (f) = 800 Hz

A hangforrás sebessége (vs ₎ = 60 m/s (a levegőhöz, mint hangvezető közeghez viszonyítva)

Hangsebesség (v) = 340 m/s (a levegőhöz, mint hangátviteli közeghez viszonyítva)

Hallgatói sebesség (vp ₎ = 10 m/s (a levegőhöz, mint hangvezető közeghez viszonyítva)

Keresett : A hallgató által hallott hang frekvenciája (f')

Válasz :

A helyes válasz az A.

Hangintenzitás

11. A P pontban, amely 3 m-re van a hangforrástól, a hang intenzitása 10⁻⁴ ^watt /m² ^. Az R pont 300 m-re van a hangforrástól. Ha a küszöbintenzitás I⁻⁴ ₌ 10⁻⁶ ^watt /m² ^, akkor a P és R pontokban az intenzitásszintek aránya…

A. 1:2

B. 2:1

C. 2:3

2. számú eredmény: 4

3. kép: 4

Vita

Köztudott, hogy :

Hangintenzitás a P pontban (IP ₎ = ^10⁻⁴ W/ ^m²

A P pont távolsága a hangforrástól (rP ₎ = 3 méter

Az R pont távolsága a hangforrástól (r _R ) = 300 méter

Küszöbintenzitás (Io ₎ = ^10⁻⁶ Watt/ ^m²

Kérdés : Az intenzitásszintek összehasonlítása a P és R pontokban (TI _P : TI _R )

Válasz :

Az intenzitás és a távolság közötti kapcsolat képlete :

I _p r _p ² = I _R r _R ²

Hangintenzitás R-nél :

( ^10⁻⁴ )(3² ⁾ = ( _IR )( ^300² )

(10 ^-4 )(9) = ( _IR )(90000)

9 x ^10⁻⁴ = ( _IR )(9 x ^10⁻⁴ )

IR ₌ 9 × ^10⁻⁴ : 9 × ^10⁻⁴

IR ₌ 10⁻⁸^​

Az R pontban a hangintenzitás 10⁻¹⁰ ^W / ^m².

A TI összehasonlítása a P és R pontokban :

80 dB: 40 dB

2: 1

A helyes válasz a B.

12. Az A pontban, amely 1 méterre van a hangforrástól, a hang intenzitása 10⁻⁷ ^W /m² ^. A B pont 100 méterre van a hangforrástól. Ha a küszöbintenzitás 10⁻⁷ ^W /m² ^, akkor az A és B pontokban mért intenzitásszintek aránya…

A. 5:3

B. 5:1

C. 4:5

4. számú eredmény: 3

3. kép: 1

Vita

Köztudott, hogy :

Hangintenzitás az A pontban (IA ₎ = ^10⁻³ W/ ^m²

Az A pont távolsága a hangforrástól (r _A ) = 1 méter

A B pont távolsága a hangforrástól (r _R ) = 100 méter

Küszöbintenzitás (Io ₎ = ^10⁻⁶ Watt/ ^m²

Kérdés : Az A és B pontok intenzitásszintjeinek összehasonlítása (TI _A : TI _B )

Válasz :

Az intenzitás és a távolság közötti kapcsolat képlete :

I _A r _A ² = I _B r _B ²

Hangintenzitás a B pontban :

( ^10⁻³ )(1² ⁾ = ( _IB )( ^100² )

(10 ^-7 )(1) = ( _IB )(10.000)

1 × ^10⁻⁷ = ( _IB )(1 × ^10⁻⁷ )

I _B = ^10⁻⁷ : ^10⁻¹

I _B = 10 ^-11

Az R pontban a hangintenzitás 10⁻¹⁰ ^W / ^m².

Az IT összehasonlítása az A és B pontokban :

50 dB: 10 dB

5: 1

A helyes válasz a B.

13. Az A és B pontok 800 m, illetve 400 m távolságra vannak a hangforrástól. Ha az A területen 10⁻³ ^W /m² ^{intenzitású} hangot hallunk , akkor az A és B pontok intenzitásszintjeinek aránya... (log² = 0,3 és I0 ₌ 10⁻¹⁶ ^W / ^m² )

A. 11:15

B. 15:11

C. 15:16

16. számú eredmény: 11

16. kép: 15

Vita

Köztudott, hogy :

Hangintenzitás az A pontban (IA ₎ = ^10⁻³ W/ ^m²

Az A pont távolsága a hangforrástól (r _A ) = 800 méter

A B pont távolsága a hangforrástól (r _B ) = 400 méter

Küszöbintenzitás (Io ₎ = ^10⁻⁶ Watt/ ^m²

Log2 = 0,3

Kérdés : Az A és B pontok intenzitásszintjeinek összehasonlítása (TI _A : TI _B )

Válasz :

Az intenzitás és a távolság közötti kapcsolat képlete :

I _A r _A ² = I _B r _B ²

Hangintenzitás a B pontban :

( ^10⁻³ )(800² ⁾ = ( _IB )( ^400² )

(10 ^-3 )(640.000) = ( _IB )(160.000)

(10 ^-3 )(64) = ( _IB )(16)

(10 ^-3 )(4) = ( _IB )(1)

IB ₌ 4 × ^10⁻⁴ :1

I _B = 4 x ^10⁻³

A B pontban a hangintenzitás 4 x 10⁻³ ^W / ^m².

A TI arány a P és R pontokban:

90 dB: 96 dB

15: 16

A helyes válasz a C.

Intenzitás és hangintenzitási szintek

14. Az egyes hangforrások intenzitásszintjeinek táblázata.

Hangforrás	Hangintenzitási szint (TI)
A madarak csicsergésének hangja	80 dB
Mentőautó sziréna	100 dB
Mennydörgés (villámlás)	160 dB

_{Egy autómotor TI = 70 dB ( Io} = 10−12 ^Watt m ⁻² ) hangintenzitásszintet produkál . Ahhoz, hogy a motorhang a mentőautó szirénájának hangjával egyenértékű intenzitásszintet produkáljon, a következő számú autómotorra van szükség….

A. 20.00 gép
B. 30.00 gép
C. 100.0 gép
D. 1.000 gép
E. 3.000 gép

Vita
Ismert :
Autó TI = 70 dB
Mentőautó TI = 100 dB
I_o = 10^-12 Watt/m²²
Kérdezte Hány autómotor informatikai teljesítményének kell megegyeznie egy autó informatikai teljesítményével egy mentőautóéval?
Jawab :

Mentőautó TI = autó TI + 10 log x
100 = 70 + 10 logaritmikus x
100 – 70 = 10 log ×
30 = 10 log ×
30 / 10 = log ×
3 = log x
Antilog3 = x
10³ =x
1000 = x
A helyes válasz a D.

15. Egy hangforrás intenzitásszintje 60 dB (Io ₌ 10 ^{– 12} watt m ^–2 ). Amikor 100 azonos hangforrás szólal meg egyszerre, a kapott hangintenzitásszint...

A. 62 dB
B. 80 dB
C. 82 dB
D. 100 dB
E. 160 dB

Vita
Ismert :
TI = 60 dB
I_o = 10^-12 W / m²
x = 100
Kérdezte TI 100 hangforrás?
Jawab :
TI 100 hangforrás = TI 1 gép + 10 log x
TI = 60 + 10 log100
TI = 60 + 10 log10²
TI = 60 + (2)(10)(log10)
TI = 60 + 20
TI = 80 dB
A helyes válasz a B.

Doppler-effektus
16. Egy focista v sebességgel fut._p a játékvezető felé, aki csendben volt, miközben f frekvencián fújta a sípot_sHa a levegő sebessége ezen a helyen v, akkor a játékos által hallott frekvencia a következőképpen fogalmazható meg….

Vita
Ismert :
v_s = 0 (a játékvezető néma)
v_p = v_p (pozitív, mert közel van a hangforráshoz)
f = f_s
v=v
Kérdezte : Mi a futballisták által hallott frekvenciaképlet?
Jawab :

A helyes válasz az A.

Kérdés forrása:

Országos fizika vizsgakérdések középiskolák/szakközépiskolák számára