Intensitatea sunetului – probleme și soluții

1. Punctele A și B sunt situate la 4 metri și, respectiv, 9 metri de sursa sunetului. Dacă I _A și I _B reprezintă intensitatea în punctul A și punctul B, atunci I _A : I _B =…

Cunoscut:

Distanța punctului A față de o sursă de sunet (rA ) ₌ 4 metri

Distanța punctului B față de sursa sunetului (rB ₎ = 9 metri

Intensitatea sunetului în punctul A = _IA

Intensitatea sunetului în punctul B = _IB

Căutat: I _A : I _B

soluţie:

I _A r _A² = I _B r _B²

IA ₄² = _IB 9 ²

IA ₁₆ = _IB 81

IA _/ IB = _81/16

2. Intensitatea unei surse sonore este 10 ⁻⁹ Wm ⁻² . I _o = 10 ⁻¹² Wm ⁻² . Care este nivelul sonor a 10 surse sonore?

soluţie:

Cunoscut:

I = ^10⁻⁹ W/ ^m²

I _o = ^10⁻¹² W/ ^m²

x = 10

Cunoscut: Nivel sonor (β)

soluţie:

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 1

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 2

3. Nivelul sonor al unei surse de sunet este de 10 dB. Care este intensitatea a 1000 de surse de sunet? Intensitatea minimă I _o = 10 ⁻¹² Wm ⁻².

Cunoscut:

β = 10 dB

I _o = ^10⁻¹² W/ ^m²

x = 1000

Căutat : Intensitate

soluţie:

Intensitatea unei surse sonore:

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 3

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 4

Intensitatea a 1000 de surse sonore:

I = (1000)( ^10-11 ) = ( ^10³ )( ^10-11 )

I = ^10⁻⁸ W/ ^m²

4. Nivelul sonor al lui A este de 40 dB, iar nivelul sonor al lui B este de 60 dB. I o ₌ 10⁻¹² ^W m⁻² ^. Determinați 100β _A : 10β _B.

Cunoscut:

Nivelul sonor al lui A = 40 dB

Nivelul sonor al lui B = 60 dB

I _o = ^10⁻¹² W ^m⁻².

Cautat : 100β _A : 10β _B

soluţie:

Nivelul sonor la 100 A:

β = 40 + 10 log 100

β = 40 + 10 log10^ ²

β = 40 + (2)(10)(log 10)

β = 40 + (2)(10)(1)

β = 40 + 20

β = 60 dB

Nivelul sonor de 10 B:

β = 60 + 10 log 10

β = 60 + 10 log10^ ¹

β = 60 + (1)(10)(log 10)

β = 60 + (1)(10)(1)

β = 60 + 10

β = 70 dB

βA : _βB

60: 70

6: 7

5. Dacă punctul P este sursa sunetului, atunci raportul dintre intensitatea sunetului în punctele S, R și Q este …

Cunoscut:

Distanța punctului Q față de sursa sonoră (r_Q) = 3 metri Intensitatea sunetului – probleme și soluții 10

Distanța punctului R față de sursa sonoră (rR ₎ = 6 metri

Distanța punctului S față de sursa sonoră (rS ₎ = 5 metri

Intensitatea sunetului în punctul Q = I _Q

Intensitatea sunetului în punctul R = I _R

Intensitatea sunetului în punctul S = I _S

Cerere: Compararea intensității sunetului în punctele S, R și Q ( _Is : _Ir : Is _Q )

Vezi si Condensatoare în serie și paralel – probleme și soluții

soluţie:

Intensitatea sunetului în punctul S:

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 11

Intensitatea sunetului în punctul R:

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 12

Intensitatea sunetului în punctul Q :

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 13

Compararea intensității sunetului în punctele S, R și Q:

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 14

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 15

6. Punctul A este la 2P față de sursa sunetului, punctul B este la 4P față de sursa sunetului, iar punctul C este la 4P față de sursa sunetului. Compararea intensității sunetului la A, B și C este …

Cunoscut:

Distanța punctului A față de sursa sonoră (rA ₎ = P

Distanța punctului B față de sursa sonoră (rB ₎ = 2P

Distanța punctului C față de sursa sonoră (r _C ) = 4P

Intensitatea sunetului în punctul A = I _A

Intensitatea sunetului în punctul B = _IB

Intensitatea sunetului în punctul C = I _C

Cerere: Compararea intensității sunetului la punctele A, B și C ( _IA : _IB : _IC )

soluţie:

Intensitatea sunetului în punctul A:

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 16

Intensitatea sunetului în punctul B:

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 17

Intensitatea sunetului în punctul t C:

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 18

Compararea intensității sunetului la punctele A, B și C:

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 19

7. Un total de 100 de persoane cântau. Dacă nivelul intensității sunetului unui elev atunci când cântă este de 40 dB (presupunând că pentru fiecare copil este același), atunci intensitatea sunetului rezultat este... ( _Io = ^10⁻¹² Wm⁻² ⁾

Cunoscut:

Nivelul intensității unui elev (TI) = 40 dB

I _o = ^10⁻¹² W/ ^m²

Numărul de elevi (x) = 100

Se caută: Intensitatea sunetului a 100 de elevi

soluţie:

Intensitatea sunetului unui elev:

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 20

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 21

Intensitatea sunetului a 100 de elevi:

Eu _x = (x)(I)

I _x = (100)( ^10-8 ) = ( ^10² )( ^10-8 )

I _x = ^10⁻⁶ W/ ^m²

8. Intensitatea sunetului a 100 de mașini identice este de ^10⁻⁷ wați m⁻² ^. Dacă I₂ ₌ 10⁻¹² ^,^atunci nivelul intensității sunetului unei mașini este…

Cunoscut:

Intensitatea sunetului a 100 de mașini (I ^x₎ = ^10⁻¹ Watt.m⁻²

I _o = ^10⁻¹² W/ ^m²

Numărul de mașini (x) = 100 = ^10²

Dorit : Nivelul intensității sonore a unei mașini (TI)

soluţie:

Intensitatea sunetului unei mașini:

Eu _x = (x)(I)

10 ^-7 = (10² ⁾ (I)

I = ^10⁻⁷^/ 10⁻⁷ = ( ^10⁻⁷ )( ^10⁻² ) = ^10⁻⁷

Nivelul intensității sonore a unei mașini (TI):

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 22

9. Intensitatea sunetului unei surse sonore este de 6 x 10⁻⁶ ^W /cm² ^. Dacă nivelul intensității sunetului crește cu 10 db, determinați intensitatea sunetului.

Cunoscut:

Intensitate (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

Căutat: Intensitatea sunetului

Vezi si Mișcarea circulară uniformă - probleme și soluții

soluţie:

Adunarea intensității sunetului de 10 W/m² ⁼ 10⁻³ ^W /cm² ^este echivalentă cu adunarea nivelului intensității sunetului de 10 dB. Adunarea intensității sunetului de 10⁻² ^W /m² ⁼ 10⁻² ^W /cm² ^este echivalentă cu adunarea nivelului intensității sunetului de 20 dB. Și așa mai departe.

Dacă nivelul intensității este crescut cu 10 dB, intensitatea crește cu 10⁻³ ^W /cm² ^. Deci intensitatea devine 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. Observatorul A se află la 5 m distanță de o sursă sonoră. În timp ce observatorul B se află la 10 m de aceeași sursă sonoră. Deci, raportul dintre intensitatea sunetului auzită de observatorii B și A este…

Cunoscut:

Distanța lui A față de sursa sunetului (rA ₎ = 5 metri

Distanța lui B față de sursa sunetului (rB ₎ = 10 metri

Cerut: Raportul dintre intensitatea sunetului auzită de observatorii B și A

soluţie:

Intensitatea sunetului – probleme și soluții 11

IB : IA ₌₁ : 4

Raspunsul corect este B.

Ce este intensitatea sunetului și cum diferă ea de volum?
- RăspundeIntensitatea sunetului este o măsură a puterii sonore pe unitatea de suprafață, de obicei măsurată în wați pe metru pătrat (W/m²)²). Pe de altă parte, intensitatea sonoră este o percepție subiectivă a intensității unui sunet, măsurată de obicei în decibeli (dB). În timp ce intensitatea este o măsurătoare obiectivă, fizică, intensitatea sonoră este o experiență subiectivă care poate varia de la individ la individ.
Cum se leagă legea inversului pătratului de intensitatea sunetului?
- RăspundeLegea inversului pătratului afirmă că intensitatea sunetului scade odată cu pătratul distanței față de sursă. Aceasta înseamnă că, pe măsură ce te îndepărtezi de sursă, intensitatea scade rapid.
De ce două sunete cu aceeași intensitate nu au neapărat aceeași intensitate percepută?
- RăspundeUrechea umană are sensibilități diferite la frecvențe diferite. Prin urmare, chiar dacă două sunete au aceeași intensitate, dar frecvențe diferite, acestea ar putea fi percepute ca având niveluri de intensitate diferite.
Cum se leagă intensitatea sunetului de amplitudinea undei sonore?
- RăspundeIntensitatea sunetului este direct proporțională cu pătratul amplitudinii undei sonore. Dacă amplitudinea unei unde sonore este dublată, intensitatea va crește de patru ori.
De ce o șoaptă într-o cameră liniștită ar putea fi clar auzită, dar aceeași șoaptă lângă o cascadă zgomotoasă ar putea fi inaudibilă?
- RăspundeAcest lucru se datorează diferenței dintre nivelurile zgomotului de fundal. Într-o cameră liniștită, nivelul zgomotului de fundal este scăzut, permițând șoaptei să iasă în evidență. Lângă o cascadă, zgomotul intens maschează șoapta liniștită, făcând-o inaudibilă.
Care este pragul de auz și pragul de durere în funcție de intensitatea sunetului?
- RăspundePragul de auz este cel mai slab sunet pe care urechea umană medie îl poate auzi, de obicei la o intensitate de aproximativ $1 0^{-12} W / m^{2}$ Pragul durerii, care reprezintă nivelurile sonore ce pot provoca durere și potențiale leziuni ale urechii, este în jur de $1 W / m^{2}$ .
De ce sunetele par mai slabe atunci când sunt auzite printr-un perete sau altă barieră?
- RăspundeCând undele sonore întâlnesc o barieră, o parte din energie este reflectată, absorbită și transmisă. Absorbția și reflexia reduc intensitatea sunetului transmis prin barieră, făcându-l să sune mai încet.
Cum afectează frecvența intensitatea sunetului absorbit de materiale?
- RăspundeDiferite materiale au coeficienți de absorbție variabili pentru frecvențe diferite. De exemplu, frecvențele joase (sunetele joase) sunt mai greu de absorbit și pot pătrunde prin pereți mai ușor decât frecvențele mai înalte.
De ce investesc sălile de concert și teatrele în izolare fonică și tratamente acustice?
- RăspundeIzolarea fonică ajută la menținerea zgomotului exterior nedorit la distanță și previne pătrunderea sunetului în exterior, asigurându-se că în incinta locației se aude doar sunetul dorit. Tratamentele acustice ajută la controlul reflexiilor sunetului în interiorul locației pentru a asigura o distribuție clară și uniformă a sunetului.
Cum se leagă intensitatea sunetului de potențialele afectări ale auzului?

RăspundeExpunerea prelungită la niveluri sonore de intensitate ridicată poate duce la deteriorarea sau pierderea auzului. Intensitatea și durata expunerii joacă ambele un rol; chiar și expunerile scurte la sunete extrem de puternice pot provoca leziuni permanente, în timp ce expunerea pe termen lung la sunete moderat de puternice poate fi, de asemenea, dăunătoare.