Intenzivnost zvoka – težave in rešitve

Intenzivnost zvoka – težave in rešitve

1. Točki A in B sta oddaljeni 4 metre in 9 metrov od vira zvoka. Če sta I _A in I _B jakost v točki A in točki B, potem je I _A : I _B =…

Znano:

Razdalja točke A od vira zvoka (r _{A ) =} 4 metre

Razdalja točke B od vira zvoka (rB ₎ = 9 metrov

Intenzivnost zvoka v točki A = I _A

Intenzivnost zvoka v točki B = I _B

Iščem: I _A : I _B

Rešitev:

I _A r _A ² = I _B r _B ²

I _A 4 ² = I _B 9 ²

IA ₁₆ = _IB 81

IA _/ IB = _81/16

2. Intenzivnost vira zvoka je 10⁻⁹ ^Wm⁻² . ^Io = _10⁻¹² Wm⁻² . ^Kolikšna je raven zvoka 10 virov zvoka^?

Rešitev:

Znano:

I = ^10⁻⁹ W/ ^m²

Io ₌ 10⁻¹² ^W / ^m²

x = 10

Znano: Raven zvoka (β)

Rešitev:

3. Raven zvoka vira zvoka je 10 dB. Kolikšna je jakost 1000 virov zvoka? Najmanjša jakost I _o = 10 ⁻¹² Wm ⁻².

Znano:

β = 10 dB

Io ₌ 10⁻¹² ^W / ^m²

x = 1000

Želeno : Intenzivnost

Rešitev:

Intenzivnost vira zvoka:

Intenzivnost 1000 virov zvoka:

I = (1000)( ^10⁻¹ ) = ( ^10³ )( ^10⁻¹ )

I = ^10⁻⁶ W/ ^m²

4. Raven hrupa objekta A je 40 dB, raven hrupa objekta B pa 60 dB. I _o = ^10⁻¹² W m⁻² ^. Določite 100β _A : 10β _B.

Znano:

Raven hrupa A = 40 dB

Raven hrupa B = 60 dB

Io = ^10⁻¹² W ^m⁻² ._​

Iščem : 100β _A : 10β _B

Rešitev:

Raven hrupa 100 A:

β = 40 + 10 log 100

β = 40 + 10 log ^10⁻¹

β = 40 + (2)(10)(log 10)

β = 40 + (2)(10)(1)

β = 40 + 20

β = 60 dB

Raven hrupa 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. Če je točka P vir zvoka, potem je razmerje med jakostmi zvoka v točkah S, R in Q …

Znano:

Razdalja točke Q od vira zvoka (r_Q) = 3 metrov

Razdalja točke R od vira zvoka (r _R ) = 6 metrov

Razdalja točke S od vira zvoka (rS ₎ = 5 metrov

Intenzivnost zvoka v točki Q = I _Q

Intenzivnost zvoka v točki R = I _R

Intenzivnost zvoka v točki S = I _S

Iščem: Primerjava jakosti zvoka v točkah S, R in Q ( _IS : I _R : I _Q )

Rešitev:

Intenzivnost zvoka v točki S:

Jakost zvoka v točki R:

Jakost zvoka v točki Q :

Primerjava jakosti zvoka v točkah S, R in Q:

6. Točka A je oddaljena od vira zvoka na točki P, točka B je oddaljena od vira zvoka na točki 2P in točka C je oddaljena od vira zvoka na točki 4P. Primerjava jakosti zvoka pri točkah A , B in C je …

Znano:

Razdalja točke A od vira zvoka (r _A ) = P

Razdalja točke B od vira zvoka (rB ₎ = 2P

Razdalja točke C od vira zvoka (r _C ) = 4P

Intenzivnost zvoka v točki A = I _A

Intenzivnost zvoka v točki B = I _B

Intenzivnost zvoka v točki C = I _C

Iščem: Primerjava jakosti zvoka pri A, B in C (I _A : I _B : I _C )

Rešitev:

Jakost zvoka v točki A:

Jakost zvoka v točki B:

Intenzivnost zvoka v točki t C:

Primerjava jakosti zvoka pri A, B in C:

7. Skupaj je pelo 100 ljudi. Če je jakost zvoka enega učenca pri petju 40 dB (ob predpostavki, da je za vsakega otroka enaka), potem je jakost nastalega zvoka … (I _o = 10 ^-12 Wm ^-2 )

Znano:

Raven intenzivnosti enega učenca (TI) = 40 dB

Io ₌ 10⁻¹² ^W / ^m²

Število študentov (x) = 100

Išče se: Jakost zvoka 100 študentov

Rešitev:

Jakost zvoka pri učencu:

Jakost zvoka 100 študentov:

I _x = (x)(I)

Ix ₌ (100)(10⁻⁴ ⁾ = ( ^10² )( ^10⁻⁴ )

I _x = ^10⁻⁶ W/ ^m²

8. Intenzivnost zvoka 100 enakih strojev je 10⁻⁷ W· ^m⁻² . Če je Io ₌ 10⁻¹² ^{W ·} m⁻² ^, potem je raven intenzivnosti zvoka stroja ...

Znano:

Intenzivnost zvoka 100 strojev (I _x ) = 10⁻⁷ ^W · ^m⁻²

Io ₌ 10⁻¹² ^W / ^m²

Število strojev (x) = 100 = ^10²

Želeno : Raven hrupa stroja (TI)

Rešitev:

Jakost zvoka stroja:

I _x = (x)(I)

10 ^-7 = (10² ⁾ (I)

I = 10⁻⁷ ^/ 10² ⁼ ( ^10⁻⁷ )( ^10⁻² ) = ^10⁻⁷

Raven intenzivnosti zvoka stroja (TI):

9. Intenzivnost zvoka vira zvoka je 6 x 10⁻⁶ ^W /cm² ^. Če se raven intenzivnosti zvoka poveča za 10 db, določite intenzivnost zvoka.

Znano:

Intenzivnost (I) = 6 x ^10⁻⁶ W/ ^cm²

Io ₌ 10 ^-12 W/m ² = 10 ^-12 W / 10 ⁴ cm ² = 10 ^-16 W/cm ²

Želeno: Intenzivnost zvoka

Rešitev:

Seštevek jakosti zvoka 10 W/m² ⁼ 10⁻³ ^W /cm² ^je enakovreden seštevku ravni jakosti zvoka 10 dB. Seštevek jakosti zvoka 10⁻² ^W /m² ⁼ 10⁻² ^W /cm² ^je enakovreden seštevku ravni jakosti zvoka 20 dB. In tako naprej.

Če se raven intenzivnosti poveča za 10 dB, se intenzivnost poveča za 10⁻³ ^W /cm² ^. Tako intenzivnost postane 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. Opazovalec A je od vira zvoka oddaljen 5 m. Opazovalec B pa je od istega vira zvoka oddaljen 10 m. Torej je razmerje med jakostjo zvoka, ki ga slišita opazovalca B in A, ...

Znano:

Razdalja A od vira zvoka (r _A ) = 5 metrov

Razdalja B od vira zvoka (r _B ) = 10 metrov

Išče se: Razmerje med jakostjo zvoka, ki ga slišita opazovalca B in A.

Rešitev:

I _B : I _A = 1 : 4

Pravilen odgovor je B.

1. Kaj je jakost zvoka in kako se razlikuje od glasnosti?
   • OdgovorIntenzivnost zvoka je merilo zvočne moči na enoto površine, običajno merjeno v vatih na kvadratni meter (W/m²). Glasnost pa je subjektivna zaznava jakosti zvoka, ki se običajno meri v decibelih (dB). Medtem ko je intenzivnost objektivna, fizična meritev, je glasnost subjektivna izkušnja, ki se lahko razlikuje med posamezniki.
2. Kakšna je povezava med zakonom inverznega kvadrata in jakostjo zvoka?
   • OdgovorZakon inverznega kvadrata pravi, da se intenzivnost zvoka zmanjšuje s kvadratom oddaljenosti od vira. To pomeni, da se intenzivnost hitro zmanjšuje, ko se oddaljujete od vira.
3. Zakaj dva zvoka z enako intenzivnostjo nimata nujno enake zaznane glasnosti?
   • OdgovorČloveško uho ima različno občutljivost na različne frekvence. Zato se lahko, tudi če imata dva zvoka enako intenzivnost, a različni frekvenci, zaznata kot zvoka z različno glasnostjo.
4. Kakšna je povezava med jakostjo zvoka in amplitudo zvočnega vala?
   • OdgovorIntenzivnost zvoka je neposredno sorazmerna s kvadratom amplitude zvočnega vala. Če amplitudo zvočnega vala podvojimo, se intenzivnost poveča za faktor štiri.
5. Zakaj je šepet v tihi sobi lahko jasno slišen, isti šepet ob bučečem slapu pa neslišen?
   • OdgovorTo je posledica razlike v ravneh hrupa v ozadju. V tihem prostoru je raven hrupa v ozadju nizka, zaradi česar šepet izstopa. Ob slapu intenziven hrup prikrije tihi šepet, zaradi česar je neslišen.
6. Kakšen je prag sluha in prag bolečine glede na jakost zvoka?
   • OdgovorPrag sluha je najtišji zvok, ki ga povprečno človeško uho lahko sliši, običajno z jakostjo približno 10^-12 W / m²Prag bolečine, ki predstavlja raven zvoka, ki lahko povzroči bolečino in morebitno poškodbo ušesa, je okoli 1 W / m².
7. Zakaj se zvoki zdijo tišji, ko jih slišimo skozi steno ali drugo oviro?
   • OdgovorKo zvočni valovi naletijo na oviro, se del energije odbije, absorbira in prenese. Absorpcija in odboj zmanjšata intenzivnost zvoka, ki se prenaša skozi oviro, zaradi česar je zvok tišji.
8. Kako frekvenca vpliva na intenzivnost zvoka, ki ga absorbirajo materiali?
   • OdgovorRazlični materiali imajo različne absorpcijske koeficiente za različne frekvence. Na primer, nizke frekvence (basovski zvoki) je težje absorbirati in lažje prodrejo skozi stene kot višje frekvence.
9. Zakaj koncertna prizorišča in gledališča vlagajo v zvočno izolacijo in akustične obdelave?
   • OdgovorZvočna izolacija pomaga preprečevati neželen zunanji hrup in uhajanje zvoka navzven, s čimer zagotavlja, da se v prostoru sliši le želeni zvok. Akustična obdelava pomaga nadzorovati odboje zvoka v prostoru, da se zagotovi jasna in enakomerna porazdelitev zvoka.
10. Kakšna je povezava med intenzivnostjo zvoka in morebitno poškodbo sluha?

• OdgovorDolgotrajna izpostavljenost visokointenzivnemu zvoku lahko povzroči poškodbo ali izgubo sluha. Intenzivnost in trajanje izpostavljenosti igrata pomembno vlogo; že kratkotrajna izpostavljenost izjemno glasnim zvokom lahko povzroči trajno poškodbo, medtem ko je lahko dolgotrajna izpostavljenost zmerno glasnim zvokom prav tako škodljiva.