16 примеров вопросов о звуковых волнах
1. Зритель на автомобильных гонках слышит разные звуки (рев машин) по мере приближения и удаления автомобилей. Средний гоночный автомобиль издает звук с частотой 800 Гц. Если скорость звука в воздухе составляет 340 м/с,-1 скорость автомобиля составляет 20 м/с.-1Тогда частота, которую слышно при приближении автомобиля, составляет…
А. 805 Гц
Б. 810 Гц
С. 815 Гц
Д. 850 Гц
Е. 875 Гц
Обсуждение
Известно, что:
v s = -20 м/с (отрицательное значение, поскольку автомобиль движется от слушателя)
v p = 0 (слушатель молчит, потому что наблюдает)
f = 800 Гц
v = 340 м / с
Вопрос: Какую частоту звука вы слышите?
Джаваб:
Правильный ответ — D.
2. Человек движется со скоростью 10 м/с −1 навстречу неподвижному источнику звука с частотой 680 Гц. Достигнув источника звука, человек удаляется от него с той же скоростью. Если скорость источника звука в воздухе составляет 340 м/с −1 , то отношение двух частот, слышимых при движении к источнику, к частоте, слышимой при движении от источника, равно...
A. 33 / 34
B. 33 / 35
C. 34 / 35
D. 35 / 33
E. 35 / 34
Обсуждение
Известно, что:
v = 340 м / с
v p = 10 м/с
v s = 0
f = 680 Гц
Вопрос: Каково отношение частоты звука, когда слушатель приближается к источнику, к частоте звука, когда слушатель удаляется от источника?
Джаваб:
Слушатель отходит от источника звука:
Сравнение услышанных частот:
700 : 660 = 70 : 66 = 35 : 33
Правильный ответ — D.
3. Локомотив, движущийся со скоростью 72 км/ч, приближается к железнодорожному переезду, подавая звуковой сигнал с частотой 1600 Гц. Если скорость звука в воздухе составляет 340 м/с, то частота свистка, слышимого регулировщиком переезда, равна…
А. 3600 Гц
Б. 3400 Гц
С. 1800 Гц
Д. 1700 Гц
Е. 1400 Гц
Обсуждение
Известно, что:
Скорость источника звука (v /с ) = 72 км/ч = 20 м/с (относительно звукопроводящей среды)
Частота источника звука (f) = 1600 Гц
Скорость звука в воздухе (v) = 340 м/с
Скорость слушателя (v p ) = 0 (ноль, потому что слушатель не движется).
Вопрос: частота звука, слышимого охранником (f')?
Джаваб:
Правильный ответ — D.
4. Пожарная машина движется со скоростью 20 м/ с, одновременно включая сирену с частотой 400 Гц (скорость звука в воздухе составляет 300 м/ с ). Если пожарная машина отъедет от человека, стоящего на обочине дороги, человек услышит сирену с частотой…
А. 375 Гц
Б. 575 Гц
С. 600 Гц
Д. 620 Гц
Е. 725 Гц
Обсуждение
Известно, что:
v s = 20 м/с (положительное значение, поскольку автомобиль движется от слушателя)
v p = 0 (молчаливый слушатель на обочине дороги)
f = 400 Гц
v = 300 м / с
Вопрос: Какую частоту звука вы слышите?
Джаваб:
Правильный ответ — А.
5. Громкоговоритель на сторожевой вышке издает звук с частотой 670 Гц. Автомобиль приближается к вышке со скоростью 90 км/ч. Если скорость звука в воздухе в этот момент составляет 335 м/с, то частота звука из громкоговорителя, которую слышит водитель автомобиля, равна…
А. 900 Гц
B. 840 Гц
С. 800 Гц
Д. 750 Гц
Е. 720 Гц
Обсуждение
Известно, что:
f = 670 Гц
v s = 0 (башня в состоянии покоя)
v p = 90 км/ч = 25 м/с (положительное значение, поскольку слушатель приближается к источнику звука)
v = 335 м / с
Вопрос: Какова частота звука, слышимого водителем (f')?
Джаваб:
Правильный ответ — Е.
6. Дини находился в остановившемся поезде А. Другой поезд (В) движется в направлении А со скоростью 2 м/с.-1 при свистке с частотой 676 Гц. Если скорость звука в воздухе составляет 340 м/с².-1Тогда частота свистка поезда B, которую слышал Дини, была…
А. 680 Гц
Б. 676 Гц
С. 660 Гц
Д. 656 Гц
Е. 640 Гц
Обсуждение
Известно, что:
v s = -2 м/с (отрицательное направление движения поезда B приближается к Дини и поезду A)
v p = 0 (Дини находится в остановившемся поезде)
f = 676 Гц
v = 340 м / с
Вопрос: На какой частоте шел поезд B, который слышал Дини?
Джаваб:
Правильный ответ — А.
7. Футболист бежит со скоростью vp к неподвижному судье, свистя в свисток с частотой fs . Если скорость воздуха в этом месте равна v, то частота, воспринимаемая игроком, определяется следующим образом…
Обсуждение
Известно, что :
v s = 0 (судья молчит)
v p = v p (положительное значение, поскольку оно приближается к источнику звука)
f = f s
v = v.
Вопрос : Какова формула частоты, которую слышат футболисты?
Отвечать :
Правильный ответ — А.
8. Машина скорой помощи А движется со скоростью 0,25 v позади седана В, который движется со скоростью 0,2 v в том же направлении, что и А. В этот момент машина скорой помощи А включает сирену с частотой 1.000 Гц. Если скорость звука равна v, то частота, которую слышит водитель седана В, равна…
А. 1.500 Гц
Б. 1.250 Гц
С. 1.111 Гц
Д. 1.067 Гц
Е. 1.000 Гц
Обсуждение
Известно, что :
Частота источника звука (f) = 1.000 Гц
Скорость источника звука (v/ с ) = -0,25 v (относительно среды, в которой распространяется звук).
Скорость звука (v) = v
Скорость восприятия звука слушателем (v p ) = -0,2 v (относительно среды, передающей звук)
Требуется : частота звука, воспринимаемого слушателем (f')
Отвечать :
Формула эффекта Доплера:
Правильный ответ — D.
9. Источник звука с частотой 640 Гц движется к наблюдателю со скоростью 20 м/с. Если скорость звука в воздухе составляет 340 м/с, а наблюдатель удаляется от источника звука со скоростью 10 м/с, то частота звука, воспринимаемого наблюдателем, равна…
А. 600 Гц
Б. 660 Гц
С. 900 Гц
Д. 980 Гц
Е. 1300 Гц
Обсуждение
Известно, что :
Частота источника звука (f) = 640 Гц
Скорость источника звука (v /с ) = -20 м/с (относительно воздуха как звукопроводящей среды).
Скорость звука (v) = 340 м/с (относительно воздуха как среды передачи звука).
Скорость слушателя (v p ) = -10 м/с (относительно воздуха как звукопроводящей среды)
Требуется : частота звука, воспринимаемого слушателем (f')
Отвечать :
Правильный ответ — B.
10. Источник звука движется со скоростью 60 м/с, оставляя позади себя наблюдателя, движущегося в том же направлении, что и источник звука, со скоростью 10 м/с. Если скорость звука в воздухе составляет 340 м/с, а частота источника звука — 800 Гц, то частота звука, воспринимаемого наблюдателем, равна…
А. 700 Гц
Б. 800 Гц
С. 940 Гц
Д. 960 Гц
Е. 1.120 Гц
Обсуждение
Известно, что :
Частота источника звука (f) = 800 Гц
Скорость источника звука (v /с ) = 60 м/с (относительно воздуха как звукопроводящей среды).
Скорость звука (v) = 340 м/с (относительно воздуха как среды передачи звука).
Скорость слушателя (v p ) = 10 м/с (относительно воздуха как звукопроводящей среды).
Требуется : частота звука, воспринимаемого слушателем (f')
Отвечать :
Интенсивность звука
11. Интенсивность звука в точке P, расположенной на расстоянии 3 м от источника звука, составляет 10⁻⁴ Вт /м² . Точка R находится на расстоянии 300 м от источника звука. Если пороговая интенсивность I₀ = 10⁻¹² Вт /м² , то отношение уровней интенсивности в точках P и R равно…
А. 1 : 2
Б. 2 : 1
С. 2 : 3
Д. 2 : 4
Е. 3:4
Обсуждение
Известно, что :
Интенсивность звука в точке P (IP ) = 10⁻⁴ Вт/ м²
Расстояние точки P от источника звука (r P ) = 3 метра
Расстояние точки R от источника звука (r R ) = 300 метров
Пороговая интенсивность (I o ) = 10 -12 Вт/м 2
Вопрос : Сравнение уровней интенсивности в точках P и R (TI P :TI R )
Отвечать :
Формула зависимости интенсивности от расстояния :
I p r p 2 = I R r R 2
Интенсивность звука в точке R :
(10 -4 )(3 2 ) = (I R )(300 2 )
(10 -4 )(9) = (I R )(90000)
9 x 10⁻⁴ = (I R )(9 x 10⁴ )
ИК-излучение = 9 x 10⁻⁴ : 9 x 10⁻⁴
ИК = 10⁻⁸
Интенсивность звука в точке R составляет 10⁻¹¹ Вт/ м².
Сравнение значений TI в точках P и R :
80 дБ : 40 дБ
2: 1
Правильный ответ — B.
12. Интенсивность звука в точке А, расположенной на расстоянии 1 метра от источника звука, составляет 10⁻⁷ Вт /м² . Точка В находится на расстоянии 100 метров от источника звука. Если пороговая интенсивность составляет 10⁻¹² Вт /м² , то отношение уровней интенсивности в точках А и В равно…
А. 5 : 3
Б. 5 : 1
С. 4 : 5
Д. 4 : 3
Е. 3:1
Обсуждение
Известно, что :
Интенсивность звука в точке А (IA ) = 10⁻³ Вт/ м²
Расстояние от точки А до источника звука (r A ) = 1 метров
Расстояние точки B от источника звука (r R ) = 100 метров
Пороговая интенсивность (I o ) = 10 -12 Вт/м 2
Вопрос : Сравнение уровней интенсивности в точках А и В (TI A : TI B )
Отвечать :
Формула зависимости интенсивности от расстояния :
I A r A 2 = I B r B 2
Интенсивность звука в точке B :
(10 -7 )(1 2 ) = (I B )(100 2 )
(10 -7 )(1) = (I B )(10.000)
1 x 10⁻⁷ = (I B )(1 x 10⁴ )
I B = 10 -7 : 10 4
I B = 10 -11
Интенсивность звука в точке R составляет 10⁻¹¹ Вт/ м².
Сравнение ИТ-инфраструктуры в точках А и В :
50 дБ : 10 дБ
5: 1
Правильный ответ — B.
13. Точки А и В находятся на расстоянии 800 м и 400 м соответственно от источника звука. Если в зоне А вы слышите звук с интенсивностью 10⁻³ Вт /м² , то отношение уровней интенсивности в точках А и В равно... (log₂ = 0,3 и I₀ = 10⁻¹² Вт / м² )
А. 11 : 15
Б. 15 : 11
С. 15 : 16
Д. 16 : 11
Е. 16:15
Обсуждение
Известно, что :
Интенсивность звука в точке А (IA ) = 10⁻³ Вт/ м²
Расстояние от точки А до источника звука (r A ) = 800 метров
Расстояние точки B от источника звука (r B ) = 400 метров
Пороговая интенсивность (I o ) = 10 -12 Вт/м 2
Журнал 2 = 0,3
Вопрос : Сравнение уровней интенсивности в точках А и В (TI A : TI B )
Отвечать :
Формула зависимости интенсивности от расстояния :
I A r A 2 = I B r B 2
Интенсивность звука в точке B :
(10 -3 )(800 2 ) = (I B )(400 2 )
(10 -3 )(640.000) = (I B )(160.000)
(10 -3 )(64) = (I B )(16)
(10 -3 )(4) = (I B )(1)
I B = 4 x 10⁻³ : 1
I B = 4 x 10⁻³
Интенсивность звука в точке B составляет 4 x 10⁻³ Вт/ м².
Коэффициент TI в точках P и R равен:
90 дБ : 96 дБ
15: 16
Правильный ответ — C.
Уровни интенсивности и интенсивности звука
14. Таблица уровней интенсивности для каждого источника звука.
| Источник звука | Уровень интенсивности звука (TI) |
| Звук щебетания птиц | 80 дБ |
| Сирена скорой помощи | 100 дБ |
| Гром (молния) | 160 дБ |
Двигатель автомобиля издает звук интенсивностью TI = 70 дБ (I o = 10 −12 Вт·м⁻² ) . Для того чтобы звук двигателя достиг уровня интенсивности, эквивалентного звуку сирены скорой помощи, потребуется следующее количество автомобильных двигателей…
А. 20.00 машина
Б. 30.00 машина
С. 100.0 машин
Д. 1.000 машин
Е. 3.000 машин
Обсуждение
Известен :
Car TI = 70 дБ
Уровень шума в машине скорой помощи = 100 дБ
Io = 10-12 Ватт/м2
Задан вопрос Сколько двигателей автомобиля должно быть в сумме с двигателем скорой помощи?
Джаваб :
ТИ скорой помощи = ТИ автомобиля + 10 журнал х
100 = 70 + 10 log x
100 – 70 = 10 log x
30 = 10 log x
30 / 10 = log x
3 = log x
Антилог 3 = x
103 = х
1000 = х
Правильный ответ — D.
15. Источник звука имеет уровень интенсивности 60 дБ (I o = 10 – 12 Вт·м⁻² ) . Когда одновременно звучат 100 источников одного и того же звука, результирующий уровень интенсивности звука составляет...
А. 62 дБ
Б. 80 дБ
С. 82 дБ
Д. 100 дБ
Е. 160 дБ
Обсуждение
Известен :
ТИ = 60 дБ
Io = 10-12 Вт / м2
х = 100
Задан вопрос : Источник звука TI 100?
Джаваб :
Источники звука TI 100 = машина TI 1 + 10 log x
TI = 60 + 10 log 100
TI = 60 + 10 log 102
TI = 60 + (2)(10)(log 10)
TI = 60 + 20
ТИ = 80 дБ
Правильный ответ — B.
Эффект Доплера
16. Футболист бежит со скоростью vp в сторону судьи, который молча свистел с частотой fsЕсли скорость воздуха в этом месте равна v, то частота, воспринимаемая игроком, определяется следующим образом…
Обсуждение
Известен :
vs = 0 (судья молчит)
vp = Vp (положительный фактор, поскольку находится близко к источнику звука)
е = еs
v = v.
Задан вопрос Какова формула частоты, которую слышат футболисты?
Джаваб :
Правильный ответ — А.
Источник вопроса:
Вопросы по физике для национального экзамена в старших классах средней школы/профессионального училища.
