Piemēru jautājumi un skaņas viļņu formulas
Skaņas intensitāte
1. Skaņas intensitātes līmenis norāda logaritmisko vērtību….
- Salīdzinājums starp jaudu noteiktā vietā un skaņas avota radīto jaudu
- Skaņas intensitāte uz virsmas laukuma vienību
- Skaņas intensitāte noteiktā attālumā no tās avota
- Skaņas intensitātes un cilvēka dzirdes sliekšņa intensitātes salīdzinājums
Diskusija
Skaņas intensitātes līmeņa formula:
Formulas apraksts: TI = intensitātes līmenis, I = skaņas intensitāte, Io = cilvēka dzirdes sliekšņa intensitāte = 10-12 W / m2
Balstoties uz iepriekš minēto formulu, var secināt, ka skaņas intensitātes līmenis norāda logaritmisko vērtību, salīdzinot skaņas intensitāti ar cilvēka dzirdes sliekšņa intensitāti.
Pareizā atbilde ir D.
2. Skaņas intensitāte ir 6 x 10⁻⁶ W /cm² . Ja intensitātes līmeni pēc tam palielina par 10 dB, tad intensitāte kļūst par….
- 6 x 10-5 W / cm2
- 6 x 10-7 W / cm2
- 3 x 10-6 W / cm2
- 12 x 10-6 W / cm2
Diskusija
Ir zināms, ka:
Intensitāte (I) = 6 x 10-6 W / cm2
Sliekšņa intensitāte (Io) = 10-12 W / m2 = 10-12 W/104 cm2 = 10-16 W / cm2
Jautāja: Ja TI palielinās par 10 dB, tad I kļūst par….
Atbilde:
Skaņas intensitātes pieaugums par 10 W/m2 = 10-3 W / cm2 līdzvērtīgs skaņas intensitātes līmeņa palielināšanai par 10 dB.2 W / m2 = 10-2 W / cm2 kas atbilst skaņas intensitātes līmeņa palielināšanai par 20 dB. Un tā tālāk.
Ja intensitātes līmenis pēc tam tiek palielināts par 10 dB, tad intensitāte palielinās par 10-3 W / cm2Tātad intensitāte kļūst (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.
Nav vienas pareizas atbildes.
Skaņas viļņu rezonanse
3. Apskatiet šo attēlu!
Pēc tam, kad kamertonis A ir vibrējis ar skaņošanas dakšiņu, vibrē arī kamertonis B. Tas notiek tāpēc, ka….
- Tūninga dakšai A ir tāda pati amplitūda kā tūninga dakšai B
- Abas kamertoņa dakšas izmanto vienu un to pašu rezonanses lodziņu.
- Tūninga dakšai B ir tāda pati frekvence kā tūninga dakšai A
- Abu kamertoņu radītās skaņas krāsa ir vienāda.
Diskusija
Pēc tam, kad kamertoņotne A ir vibrējusi ar sitēju, tā vibrē apkārtējo gaisu tā, ka arī gaiss vibrē ar tādu pašu frekvenci. Pēc tam gaiss vibrē kamertoņotni B. Kamertoņotne B būtībā arī vibrē ar savu dabisko frekvenci, taču tās vibrācijas amplitūda ir ļoti maza, un to nevar redzēt ar aci. Tā kā kamertoņa B dabiskā frekvence ir tāda pati kā gaisa vibrācijas frekvence un kamertoņa A frekvence, gaisa molekulas palielina kamertoņa B vibrācijas amplitūdu. Kamertoņotne B šķiet vibrējoša, jo tās vibrācijas amplitūdu var redzēt ar aci.
Pareizā atbilde ir C.
4. Rezonanses caurule pirmo reizi rada skaļu dūkoņu, kad gaisa staba garums ir 17 cm, un otro reizi skaļu dūkoņu, kad gaisa staba garums ir 51 cm. Ja izmantotās kamertoņa frekvence ir 500 Hz. Gaisa izplatīšanās ātrums caurulē ir….
- 138 m / s
- 230 m / s
- 340 m / s
- 461 m / s
Diskusija
Rezonanses lampas forma ir tāda, ka viens gals ir atvērts, bet otrs gals ir aizvērts, tāpēc attālums starp virsotnes un antinoda punktiem attiecīgi = minimālais lampas garums = ¼ λ = λ/4.
Cilindra garuma aprēķināšanas formula:
Attālums starp mezglu punktiem un antinodiem atvērta un slēgta tipa rezonanses lampās ir izpildīts, ja n ir nepāra skaitlis.
Viļņa garums n1 = 1 un L = 0,17 metrs:
Viļņa garums n2 = 3 un L = 0,51 metrs:
Pareizā atbilde ir C.
Skaņas viļņu ātrums
5. Lai izmērītu okeāna dziļumu, kuģis izstaro ultraskaņas viļņus jūras gultnes virzienā. Atstarotos viļņus 12 sekundes vēlāk uztver kuģa detektors. Ja ultraskaņas viļņu ātrums ūdenī ir 1200 m/s, tad var secināt, ka okeāna dziļums ir….
- 7,2 km
- 14,4 km
- 21,6 km
- 28,8 km
Diskusija
Ir zināms, ka:
Atstaroto vilni detektors uz kuģa uztver 12 sekundēs. Tātad 12 sekundes ir turp un atpakaļ ceļojuma laiks.
Laika intervāls (t) = 12 sekundes / 2 = 6 sekundes
Ultraskaņas viļņu ātrums ūdenī (v) = 1200 m/s
Jautāja: Jūras dziļums (s)
Atbilde:
Jūras dziļums(-i):
s = vt
s = (1200 metri/sekundē)(6 sekundes) = 7200 metri = 7,2 kilometri
Pareizā atbilde ir A.
6. Pērkona grāviens ir dzirdams 8 sekundes pēc zibens uzliesmojuma. Ja gaismas ātrums ir 3 x 108 m /s un skaņas ātrums gaisā ir 340 m/s, tad attālumu starp zibens avotu un klausītāju var lēst kā…
- 1,82 km
- 2,72 km
- 4,25 km
- 7,24 km
Diskusija
Ir zināms, ka:
Skaņas kustības laika intervāls (t) = 8 sekundes
Gaismas ātrums (v gaisma) = 3 x 108 metri/sekundē
Skaņas ātrums gaisā (v skaņa) = 340 metri sekundē
Jautāja: Attālums starp zibens avotu un klausītāju
Atbilde:
Gaismas ātrums ir tik liels, ka zibens rašanos un zibena parādīšanos var uzskatīt par notiekošiem vienlaikus.
Attālums no zibens avota līdz klausītājam:
s = vt = (340 metri/sekundē)(8 sekundes) = 2720 metri = 2,72 km
Pareizā atbilde ir B.
7. Noteiktā vietā novērotājs dzird pērkona grāvienu 16,2 sekundes pēc zibens parādīšanās. Ja gaismas ātrums gaisā ir 3 x 10 8 m/s un skaņas ātrums gaisā šajā laikā ir 343 m/s, tad aptuvenais attālums starp zibens atrašanās vietu un novērotāju ir aptuveni….
- 5,5 km
- 12,5 km
- 25 km
- 55 km
Diskusija
Ir zināms, ka:
Skaņas kustības laika intervāls (t) = 16,2 sekundes
Gaismas ātrums (v gaisma) = 3 x 108 metri/sekundē
Skaņas ātrums gaisā (v skaņa) = 343 metri sekundē
Jautāja: Attālums starp zibens atrašanās vietu un novērotāju
Atbilde:
Gaismas ātrums ir tik liels, ka zibens rašanos un zibena parādīšanos var uzskatīt par notiekošiem vienlaikus.
Attālums no zibens avota līdz klausītājam:
s = vt = (343 metri/sekundē)(16,2 sekundes) = 5556,6 metri = 5,5 km
Pareizā atbilde ir A.
Skaņas viļņa frekvence
8. Ģitāras stīgas radītajai C notij un klavieru radītajai C notij ir līdzības ar to, ka…
- skaņas frekvence
- skaņas krāsa
- skaņas amplitūda
- skaņas intensitāte
Diskusija
Ģitāras stīgas C notij un klavieru C notij ir līdzības skaņas frekvences jeb augstuma ziņā.
Pareizā atbilde ir A.
Skaņas viļņu izplatīšanās
9. Dienas laikā gaisam tuvāk zemei ir augstāka temperatūra nekā gaisam tālāk no zemes. Naktī notiek pretējais; gaisam tuvāk zemei ir zemāka temperatūra nekā gaisam tālāk no zemes. Tāpēc…
- Dienas laikā skaņa pārvietojas vairāk uz augšu nekā horizontāli
- Naktī skaņa pārvietojas vairāk uz augšu nekā horizontāli
- Dienā vai naktī skaņa izplatās visos virzienos.
- Dienā un naktī skaņa pārvietojas vairāk horizontāli nekā augšup
Diskusija
Dienas laikā gaisa temperatūra tuvāk zemei ir augstāka nekā gaisa temperatūra tālāk no zemes. Citiem vārdiem sakot, dienas laikā gaiss tuvāk zemei ir karstāks nekā gaiss tālāk no zemes. Karstākam gaisam ir mazāks blīvums, tāpēc tas vieglāk pārvietojas uz augšu. Tāpēc dienas laikā gaiss vairāk pārvietojas uz augšu. Skaņa pārvietojas pa gaisu, un skaņa pārvietojas visos virzienos. Tomēr, tā kā gaiss dienas laikā vairāk pārvietojas uz augšu, arī skaņa vairāk pārvietojas uz augšu.
Turpretī naktī gaiss tik daudz nevirzās augšup, tāpēc skaņa tik daudz nevirzās augšup. Tāpēc naktī var dzirdēt tālas skaņas, savukārt dienā tālas skaņas ir grūti dzirdēt.
Pareizā atbilde ir A.