Formula undei sonore

Exemple de întrebări și formule ale undelor sonore

Intensitatea sunetului

1. Nivelul de intensitate al unui sunet indică valoarea logaritmică a….

1. Comparația dintre puterea dintr-un loc și puterea produsă de o sursă sonoră
2. Intensitatea sunetului pe unitatea de suprafață
3. Intensitatea unui sunet la o anumită distanță de sursa sa
4. Comparația dintre intensitatea unui sunet și intensitatea pragului auditiv uman

Pembahasan

Formula nivelului intensității sonore:
Descrierea formulei: TI = nivelul intensității, I = intensitatea sunetului, I_o = intensitatea pragului auzului uman = 10^-12 W / m²
Pe baza formulei de mai sus, se poate concluziona că nivelul intensității unui sunet indică valoarea logaritmică a comparației dintre intensitatea unui sunet și intensitatea pragului auditiv uman.
Răspunsul corect este D.

2. Intensitatea unui sunet este de 6 x 10⁻⁶ ^W /cm² ^. Dacă nivelul intensității este apoi crescut cu 10 dB, atunci intensitatea devine….

1. 6 x 10^-5 W / cm²
2. 6 x 10^-7 W / cm²
3. 3 x 10^-6 W / cm²
4. 12 x 10^-6 W / cm²

Pembahasan
Se știe că:
Intensitate (I) = 6 x 10^-6 W / cm²
Intensitatea pragului (I_o) = 10^-12 W / m² = 10^-12 W/10⁴ cm² = 10^-16 W / cm²
Întrebat: Dacă TI este crescut cu 10 dB, atunci I devine….
Jawab:
Creșterea intensității sunetului cu 10 W/m² = 10^-3 W / cm² echivalent cu creșterea nivelului intensității sunetului cu 10 dB.² W / m² = 10^-2 W / cm² echivalent cu creșterea nivelului intensității sunetului cu 20 dB. Și așa mai departe.

Dacă nivelul intensității este apoi crescut cu 10 dB, atunci intensitatea crește cu 10^-3 W / cm²Deci intensitatea devine (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.
Nu există un răspuns corect.

Rezonanța undelor sonore

3. Privește următoarea imagine!
După ce diapazonul A este vibrat de bătător, diapazonul B vibrează și el. Acest eveniment are loc deoarece….

1. Diapazonul A are aceeași amplitudine ca diapazonul B
2. Ambele furci de acordaj folosesc aceeași cutie de rezonanță.
3. Diapazonul B are aceeași frecvență ca diapazonul A
4. Culoarea sunetului produs de ambele diapazone este aceeași.

Pembahasan
După ce este vibrat de bătător, diapazonul A vibrează aerul din jurul său, astfel încât aerul vibrează și el cu aceeași frecvență. Apoi, aerul vibrează diapazonul B. Diapazonul B vibrează practic și el cu frecvența sa naturală, dar amplitudinea vibrației sale este foarte mică și nu poate fi percepută cu ochiul liber. Deoarece frecvența naturală a diapazonului B este aceeași cu frecvența vibrației aerului și cu frecvența diapazonului A, moleculele de aer cresc amplitudinea vibrației diapazonului B. Diapazonul B pare să vibreze deoarece amplitudinea vibrației sale poate fi percepută cu ochiul liber.
Răspunsul corect este C.

4. Un tub de rezonanță produce un zumzet puternic pentru prima dată când lungimea coloanei de aer este de 17 cm și un zumzet puternic pentru a doua oară când lungimea coloanei de aer este de 51 cm. Dacă frecvența diapazonului utilizat este de 500 Hz, viteza de propagare a aerului în tub este….

1. 138 m / s
2. 230 m / s
3. 340 m / s
4. 461 m / s

Pembahasan
Forma tubului de rezonanță este cu un capăt deschis, iar celălalt capăt închis, astfel încât distanța dintre vârf și respectiv antinod = lungimea minimă a tubului = ¼ λ = λ/4.
Formula pentru lungimea unui cilindru:
Distanța dintre punctele nodale și antinoduri în tuburile de rezonanță cu capăt deschis și închis este satisfăcută atunci când n este un număr impar.   
 
Lungimea de undă pentru n₁ = 1 și L = 0,17 metri:
Lungimea de undă pentru n₂ = 3 și L = 0,51 metri:
Răspunsul corect este C.

Viteza undelor sonore

5. Pentru a măsura adâncimea oceanului, o navă emite unde ultrasonice spre fundul mării. Undele reflectate sunt recepționate de un detector de pe navă 12 secunde mai târziu. Dacă viteza undelor ultrasonice în apă este de 1200 m/s, atunci se poate concluziona că adâncimea oceanului este...

1. 7,2 km
2. 14,4 km
3. 21,6 km
4. 28,8 km

Pembahasan
Se știe că:
Unda reflectată este recepționată de detectorul de pe navă în 12 secunde. Deci 12 secunde reprezintă timpul dus-întors.
Interval de timp (t) = 12 secunde / 2 = 6 secunde
Viteza undelor ultrasonice în apă (v) = 1200 m/s
Întrebat: Adâncimea mării (s)
Jawab:
Adâncimea mării (s):
s = vt
s = (1200 metri/secundă)(6 secunde) = 7200 metri = 7,2 kilometri
Răspunsul corect este A.

6. Un bubuit de tunet se aude la 8 secunde după ce se vede un fulger. Dacă viteza luminii este de 3 x 108 ^m /s, iar viteza sunetului în aer este de 340 m/s, atunci distanța dintre sursa fulgerului și ascultător poate fi estimată la…

1. 1,82 km
2. 2,72 km
3. 4,25 km
4. 7,24 km

Pembahasan
Se știe că:
Intervalul de timp (t) al mișcării sunetului = 8 secunde
Viteza luminii (v lumină) = 3 x 10⁸ metri/secundă
Viteza sunetului în aer (v sunet) = 340 metri/secundă
Întrebat: Distanța dintre sursa fulgerului și ascultător
Jawab:
Viteza luminii este atât de mare încât apariția fulgerului și producerea acestuia pot fi considerate ca având loc în același timp.
Distanța de la sursa de fulger la receptor:
s = vt = (340 metri/secundă)(8 secunde) = 2720 metri = 2,72 km
Răspunsul corect este B.

7. Într-un anumit loc, un observator aude un tunet la 16,2 secunde după apariția fulgerului. Dacă viteza luminii în aer este de 3 x 10⁶ ^m /s, iar viteza sunetului în aer în acel moment este de 343 m/s, atunci distanța estimată dintre locul unde a apărut fulgerul și observator este de aproximativ….

1. 5,5 km
2. 12,5 km
3. 25 km
4. 55 km

Pembahasan
Se știe că:
Intervalul de timp (t) al mișcării sunetului = 16,2 secunde
Viteza luminii (v lumină) = 3 x 10⁸ metri/secundă
Viteza sunetului în aer (v sunet) = 343 metri/secundă
Întrebat: Distanța dintre locul unde a căzut fulgerul și observator
Jawab:
Viteza luminii este atât de mare încât apariția fulgerului și producerea acestuia pot fi considerate ca având loc în același timp.
Distanța de la sursa de fulger la receptor:
s = vt = (343 metri/secundă)(16,2 secunde) = 5556,6 metri = 5,5 km
Răspunsul corect este A.

Frecvența undei sonore

8. Nota Do produsă de o coardă de chitară și nota Do produsă de un pian au asemănări prin faptul că….

1. frecvența sunetului
2. culoarea sunetului
3. amplitudinea sunetului
4. intensitatea sunetului

Pembahasan
Nota Do a unei corzi de chitară și nota Do a unui pian au asemănări în ceea ce privește frecvența sau înălțimea sunetului.
Răspunsul corect este A.

Propagarea undelor sonore

9. În timpul zilei, aerul mai aproape de sol are o temperatură mai ridicată decât aerul mai îndepărtat de sol. Noaptea, se întâmplă invers; aerul mai aproape de sol are o temperatură mai scăzută decât aerul mai îndepărtat de sol. Prin urmare…

1. În timpul zilei, sunetul se deplasează mai mult în sus decât pe orizontală
2. Noaptea, sunetul se propagă mai mult în sus decât pe orizontală
3. Ziua sau noaptea, sunetul se propage în toate direcțiile.
4. Ziua și noaptea, sunetul se propagă mai mult pe orizontală decât în ​​sus

Pembahasan
În timpul zilei, aerul mai aproape de sol are o temperatură mai ridicată decât aerul mai departe de sol. Cu alte cuvinte, în timpul zilei, aerul mai aproape de sol este mai fierbinte decât aerul mai departe de sol. Aerul mai fierbinte are o densitate mai mică, așa că se mișcă mai ușor în sus. Prin urmare, în timpul zilei, aerul se mișcă mai mult în sus. Sunetul se deplasează prin aer, iar sunetul se deplasează în toate direcțiile. Cu toate acestea, deoarece aerul se mișcă mai mult în sus în timpul zilei, și sunetul se deplasează mai mult în sus.

În schimb, noaptea, aerul nu se mișcă în sus la fel de mult, așa că sunetul nu se deplasează la fel de mult în sus. Acesta este motivul pentru care sunetele îndepărtate pot fi auzite noaptea, în timp ce sunetele îndepărtate sunt dificil de auzit ziua.
Răspunsul corect este A.