Geluidsintensiteit – problemen en oplossingen
1. Punten A en B bevinden zich op respectievelijk 4 meter en 9 meter afstand van een geluidsbron. Als I A en I B de geluidsintensiteit zijn op punt A en punt B, dan geldt I A : I B =…
Bekend:
De afstand van punt A tot een geluidsbron (rA ) = 4 meter
De afstand van punt B tot de geluidsbron (rB ) is 9 meter.
De geluidsintensiteit op punt A = I A
De geluidsintensiteit op punt B = I B
Gezocht: I A : I B
oplossing:
I A r A 2 = I B r B 2
I A 4 2 = I B 9 2
I A 16 = I B 81
I A / I B = 81/16
2. De intensiteit van een geluidsbron is 10 −9 Wm −2 . I o = 10 −12 Wm −2 . Wat is het geluidsniveau van 10 geluidsbronnen?
oplossing:
Bekend:
I = 10 -9 W/m 2
I o = 10 -12 W/m 2
x = 10
Bekend: Geluidsniveau (β)
oplossing:
3. Het geluidsniveau van een geluidsbron is 10 dB. Wat is de intensiteit van 1000 geluidsbronnen? De minimale intensiteit I₀ = 10⁻¹² Wm⁻².
Bekend:
β = 10 dB
I o = 10 -12 W/m 2
x = 1000
Gezocht : Intensiteit
oplossing:
De intensiteit van een geluidsbron:
De intensiteit van 1000 geluidsbronnen:
I = (1000)(10 -11 ) = (10 3 )(10 -11 )
I = 10 -8 W/m 2
4. Het geluidsniveau van A is 40 dB en het geluidsniveau van B is 60 dB. I o = 10 -12 W m -2 . Bepaal 100β A : 10β B.
Bekend:
Het geluidsniveau van A = 40 dB
Het geluidsniveau van B = 60 dB
I o = 10 -12 W m -2.
Gezocht : 100β A : 10β B
oplossing:
Het geluidsniveau van 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
Het geluidsniveau van 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. Als punt P de geluidsbron is, dan is de verhouding van de geluidsintensiteit op de punten S, R en Q gelijk aan …
Bekend:
De afstand van punt Q tot de geluidsbron (r)Q) = 3 meter
De afstand van punt R tot de geluidsbron (r R ) = 6 meter
De afstand van punt S tot de geluidsbron (r S ) = 5 meter
Geluidsintensiteit op punt Q = I Q
Geluidsintensiteit op punt R = I R
Geluidsintensiteit op punt S = I S
Gevraagd: Vergelijking van de geluidsintensiteit op de punten S, R en Q (I S : I R : I Q )
oplossing:
Geluidsintensiteit op punt S:
Geluidsintensiteit op punt R:
Geluidsintensiteit op punt Q :
Vergelijking van de geluidsintensiteit op de punten S, R en Q:
6. Punt A bevindt zich op afstand P van de geluidsbron, punt B op afstand 2P van de geluidsbron en punt C op afstand 4P van de geluidsbron. Vergelijking van de geluidsintensiteit bij A, B en C is …
Bekend:
Afstand van punt A tot de geluidsbron (r A ) = P
Afstand van punt B tot de geluidsbron (r B ) = 2P
Afstand van punt C tot de geluidsbron (r C ) = 4P
Geluidsintensiteit op punt A = I A
Geluidsintensiteit op punt B = I B
Geluidsintensiteit op punt C = I C
Gevraagd: Vergelijking van de geluidsintensiteit op de locaties A, B en C (I A : I B : I C )
oplossing:
Geluidsintensiteit op punt A:
Geluidsintensiteit op punt B:
Geluidsintensiteit op punt tC:
Vergelijking van de geluidsintensiteit op de locaties A, B en C:
7. In totaal zongen 100 mensen. Als het geluidsniveau van één zingende leerling 40 dB is (ervan uitgaande dat dit voor elk kind hetzelfde is), dan is de intensiteit van het resulterende geluid … (I o = 10 -12 Wm -2 )
Bekend:
Intensiteitsniveau van één student (TI) = 40 dB
I o = 10 -12 W/m 2
Het aantal studenten (x) = 100
Gezocht: De geluidsintensiteit van 100 studenten
oplossing:
Geluidsintensiteit van een student:
Geluidsintensiteit van 100 studenten:
I x = (x)(I)
I x = (100)(10 -8 ) = (10 2 )(10 -8 )
I x = 10 -6 W/m 2
8. De geluidsintensiteit van 100 identieke machines is 10⁻⁷ Watt.m⁻² . Als I₀ = 10⁻¹² Watt.m⁻² , dan is het geluidsintensiteitsniveau van een machine ...
Bekend:
Geluidsintensiteit van 100 machines (I x ) = 10 -7 Watt.m -2
I o = 10 -12 W/m 2
Het aantal machines (x) = 100 = 10 2
Gezocht : Het geluidsintensiteitsniveau van een machine (TI)
oplossing:
Geluidsintensiteit van een machine:
I x = (x)(I)
10 -7 = (10 2 )(I)
I = 10 -7 / 10 2 = (10 -7 )(10 -2 ) = 10 -9
Het geluidsintensiteitsniveau van een machine (TI):
9. De geluidsintensiteit van een geluidsbron is 6 x 10⁻⁶ W /cm² . Als het geluidsintensiteitsniveau met 10 dB wordt verhoogd, bepaal dan de geluidsintensiteit.
Bekend:
Intensiteit (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
Gezocht: De intensiteit van het geluid
oplossing:
Het toevoegen van een geluidsintensiteit van 10 W/m² = 10⁻³ W /cm² komt overeen met een toename van het geluidsintensiteitsniveau met 10 dB. Het toevoegen van een geluidsintensiteit van 10² W /m² = 10⁻² W /cm² komt overeen met een toename van het geluidsintensiteitsniveau met 20 dB. Enzovoort.
Als het intensiteitsniveau met 10 dB wordt verhoogd, neemt de intensiteit toe met 10⁻³ W /cm² . De intensiteit wordt dus ( 6 x 10⁻⁶ W/cm² ) + ( 10⁻⁴ W /cm² ) = (6 x 10⁻⁶ W /cm² ) + (100 x 10⁻⁶ W/cm² ) = 106 x 10⁻⁶ W/ cm².
10. Waarnemer A bevindt zich op 5 m afstand van een geluidsbron. Waarnemer B bevindt zich op 10 m afstand van dezelfde geluidsbron. De verhouding tussen de geluidsintensiteit die waarnemer B en waarnemer A horen is...
Bekend:
De afstand van A tot de geluidsbron (r A ) = 5 meter
De afstand van B tot de geluidsbron (rB ) = 10 meter
Gevraagd: De verhouding van de geluidsintensiteit die door waarnemers B en A werd gehoord.
oplossing:
I B : I A = 1 : 4
Het juiste antwoord is B.
- Wat is geluidsintensiteit en wat is het verschil met luidheid?
- AntwoordGeluidsintensiteit is een maat voor het geluidsvermogen per oppervlakte-eenheid, meestal gemeten in watt per vierkante meter (W/m²).2Luidheid daarentegen is een subjectieve waarneming van de sterkte van een geluid, doorgaans gemeten in decibel (dB). Terwijl intensiteit een objectieve, fysieke meting is, is luidheid een subjectieve ervaring die van persoon tot persoon kan verschillen.
- Hoe verhoudt de omgekeerde kwadratenwet zich tot geluidsintensiteit?
- AntwoordDe omgekeerde kwadratenwet stelt dat de geluidsintensiteit afneemt met het kwadraat van de afstand tot de bron. Dit betekent dat naarmate je verder van de bron verwijderd raakt, de intensiteit snel afneemt.
- Waarom hebben twee geluiden met dezelfde intensiteit niet per se dezelfde waargenomen luidheid?
- AntwoordHet menselijk oor is gevoelig voor verschillende frequenties. Daarom kunnen twee geluiden met dezelfde intensiteit maar verschillende frequenties als verschillend luid worden ervaren.
- Hoe verhoudt de geluidsintensiteit zich tot de amplitude van een geluidsgolf?
- AntwoordDe geluidsintensiteit is recht evenredig met het kwadraat van de amplitude van de geluidsgolf. Als de amplitude van een geluidsgolf wordt verdubbeld, neemt de intensiteit met een factor vier toe.
- Waarom is een gefluister in een stille kamer duidelijk hoorbaar, maar hetzelfde gefluister naast een bulderende waterval onhoorbaar?
- AntwoordDit komt door het verschil in achtergrondgeluid. In een stille kamer is het achtergrondgeluid laag, waardoor het gefluister opvalt. Naast een waterval maskeert het intense geluid het zachte gefluister, waardoor het onhoorbaar wordt.
- Wat is de gehoordrempel en de pijngrens in termen van geluidsintensiteit?
- AntwoordDe gehoordrempel is het zachtste geluid dat een gemiddeld menselijk oor kan horen, meestal bij een intensiteit van ongeveer De pijngrens, die de geluidsniveaus weergeeft die pijn en mogelijke schade aan het oor kunnen veroorzaken, ligt rond de ... .
- Waarom lijken geluiden zachter als ze door een muur of andere barrière heen worden gehoord?
- AntwoordWanneer geluidsgolven een barrière tegenkomen, wordt een deel van de energie gereflecteerd, geabsorbeerd en doorgelaten. Door de absorptie en reflectie neemt de intensiteit van het geluid dat door de barrière heen gaat af, waardoor het zachter klinkt.
- Hoe beïnvloedt de frequentie de intensiteit van het geluid dat door materialen wordt geabsorbeerd?
- AntwoordVerschillende materialen hebben verschillende absorptiecoëfficiënten voor verschillende frequenties. Lage frequenties (basgeluiden) zijn bijvoorbeeld moeilijker te absorberen en kunnen gemakkelijker door muren heen dringen dan hogere frequenties.
- Waarom investeren concertzalen en theaters in geluidsisolatie en akoestische behandelingen?
- AntwoordGeluidsisolatie helpt om ongewenst extern geluid buiten te houden en te voorkomen dat geluid naar buiten lekt, zodat alleen het gewenste geluid in de ruimte te horen is. Akoestische behandelingen helpen bij het beheersen van geluidsreflecties in de ruimte om een heldere en gelijkmatige geluidsverspreiding te garanderen.
- Wat is het verband tussen geluidsintensiteit en mogelijke gehoorschade?
- AntwoordLangdurige blootstelling aan hoge geluidsniveaus kan leiden tot gehoorschade of gehoorverlies. Zowel de intensiteit als de duur van de blootstelling spelen een rol; zelfs korte blootstelling aan extreem harde geluiden kan blijvende schade veroorzaken, terwijl langdurige blootstelling aan matig harde geluiden ook schadelijk kan zijn.
