Primeri vprašanj in formule za zvočne valove
Intenzivnost zvoka
1. Stopnja intenzivnosti zvoka označuje logaritemsko vrednost….
- Primerjava med močjo na nekem mestu in močjo, ki jo proizvaja vir zvoka
- Intenzivnost zvoka na enoto površine
- Intenzivnost zvoka na določeni razdalji od njegovega vira
- Primerjava med intenzivnostjo zvoka in intenzivnostjo praga človeškega sluha
Razprava
Formula za raven jakosti zvoka:
Opis formule: TI = raven intenzivnosti, I = intenzivnost zvoka, Io = prag jakosti človeškega sluha = 10-12 W / m2
Na podlagi zgornje formule lahko sklepamo, da raven intenzivnosti zvoka predstavlja logaritemsko vrednost primerjave med intenzivnostjo zvoka in intenzivnostjo praga človeškega sluha.
Pravilen odgovor je D.
2. Intenzivnost zvoka je 6 x 10⁻⁶ W /cm² . Če nato raven intenzivnosti povečamo za 10 dB, potem intenzivnost postane….
- X 6 10-5 Š / cm2
- X 6 10-7 Š / cm2
- X 3 10-6 Š / cm2
- X 12 10-6 Š / cm2
Razprava
Znano je, da:
Intenzivnost (I) = 6 x 10-6 Š / cm2
Prag intenzivnosti (Io) = 10-12 W / m2 = 10-12 Z/104 cm2 = 10-16 Š / cm2
Vprašano: Če se TI poveča za 10 dB, potem I postane….
Odgovor:
Povečanje jakosti zvoka za 10 W/m2 = 10-3 Š / cm2 enakovredno povečanju ravni jakosti zvoka za 10 dB.2 W / m2 = 10-2 Š / cm2 enakovredno povečanju ravni jakosti zvoka za 20 dB. In tako naprej.
Če nato raven intenzivnosti povečamo za 10 dB, se intenzivnost poveča za 10-3 Š / cm2Torej intenzivnost postane (6 x 10-6 Š / cm2) + (10-4 Š / cm2) = (6 x 10-6 Š / cm2) + (100 x 10-6 Š / cm2) = 100 x 10-6 Š / cm2.
Ni pravilnega odgovora.
Resonanca zvočnih valov
3. Poglejte naslednjo sliko!
Ko uglasitvene vilice A zavibrirajo zaradi utripajočega tolkala, zavibrirajo tudi uglasitvene vilice B. Do tega pride, ker….
- Glasbena vilica A ima enako amplitudo kot glasbena vilica B
- Obe glasbeni vilici uporabljata isto resonančno škatlo.
- Glasbena vilica B ima enako frekvenco kot glasbena vilica A
- Barva zvoka, ki ga proizvajata obe glasbeni vilici, je enaka.
Razprava
Ko jih vibrira tolkalo, uglasbene vilice A vibrirajo zrak okoli sebe, tako da tudi zrak vibrira z isto frekvenco. Nato zrak vibrira uglasbene vilice B. Uglasbene vilice B v bistvu prav tako vibrirajo s svojo naravno frekvenco, vendar je njihova amplituda vibracij zelo majhna in jih ni mogoče videti z očmi. Ker je naravna frekvenca uglasbenih vilic B enaka frekvenci vibracij zraka in frekvenci uglasbenih vilic A, molekule zraka povečajo amplitudo vibracij uglasbenih vilic B. Zdi se, da uglasbene vilice B vibrirajo, ker je njihova amplituda vibracij vidna z očmi.
Pravilen odgovor je C.
4. Resonančna cev prvič proizvede glasen brenčeč zvok, ko je dolžina zračnega stebra 17 cm, in drugič glasen brenčeč zvok, ko je dolžina zračnega stebra 51 cm. Če je frekvenca uporabljenih glasbenih vilic 500 Hz. Hitrost širjenja zraka v cevi je….
- 138 m / s
- 230 m / s
- 340 m / s
- 461 m / s
Razprava
Oblika resonančne cevi je taka, da je en konec odprt, drugi konec pa zaprt, tako da je razdalja med točko oglišča in antinode = minimalna dolžina cevi = ¼ λ = λ/4.
Formula za dolžino valja:
Razdalja med vozliščnimi točkami in antinodi v resonančnih ceveh z odprtim in zaprtim koncem je izpolnjena, kadar je n liho število.
Valovna dolžina za n1 = 1 in L = 0,17 metra:
Valovna dolžina za n2 = 3 in L = 0,51 metra:
Pravilen odgovor je C.
Hitrost zvočnih valov
5. Za merjenje globine oceana ladja oddaja ultrazvočne valove proti morskemu dnu. Odbite valove detektor na ladji sprejme 12 sekund kasneje. Če je hitrost ultrazvočnih valov v vodi 1200 m/s, potem lahko sklepamo, da je globina oceana ...
- 7,2 km
- 14,4 km
- 21,6 km
- 28,8 km
Razprava
Znano je, da:
Detektor na ladji sprejme odbiti val v 12 sekundah. Torej je 12 sekund čas povratnega potovanja.
Časovni interval (t) = 12 sekund / 2 = 6 sekund
Hitrost ultrazvočnih valov v vodi (v) = 1200 m/s
Vprašano: Globina morja (s)
Odgovor:
Globina morja (s):
s = vt
s = (1200 metrov/sekundo)(6 sekund) = 7200 metrov = 7,2 kilometra
Pravilen odgovor je A.
6. Grom se zasliši 8 sekund po blisku strele. Če je hitrost svetlobe 3 x 108 m /s in hitrost zvoka v zraku 340 m/s, potem lahko razdaljo med virom strele in poslušalcem ocenimo na…
- 1,82 km
- 2,72 km
- 4,25 km
- 7,24 km
Razprava
Znano je, da:
Časovni interval (t) gibanja zvoka = 8 sekund
Hitrost svetlobe (v svetlobe) = 3 x 108 metrov/sekundo
Hitrost zvoka v zraku (v zvoka) = 340 metrov/sekundo
Vprašano: Razdalja med virom strele in poslušalcem
Odgovor:
Hitrost svetlobe je tako velika, da lahko nastanek strele in njen pojav štejemo za istočasno.
Razdalja od vira strele do poslušalca:
s = vt = (340 metrov/sekundo)(8 sekund) = 2720 metrov = 2,72 km
Pravilen odgovor je B.
7. Na določeni lokaciji opazovalec 16,2 sekunde po pojavu strele zasliši grom. Če je hitrost svetlobe v zraku 3 x 10⁶ m /s in je hitrost zvoka v zraku v tistem času 343 m/s, potem je ocenjena razdalja med lokacijo strele in opazovalcem približno….
- 5,5 km
- 12,5 km
- 25 km
- 55 km
Razprava
Znano je, da:
Časovni interval (t) gibanja zvoka = 16,2 sekund
Hitrost svetlobe (v svetlobe) = 3 x 108 metrov/sekundo
Hitrost zvoka v zraku (v zvoka) = 343 metrov/sekundo
Vprašano: Razdalja med mestom strele in opazovalcem
Odgovor:
Hitrost svetlobe je tako velika, da lahko nastanek strele in njen pojav štejemo za istočasno.
Razdalja od vira strele do poslušalca:
s = vt = (343 metrov/sekundo)(16,2 sekund) = 5556,6 metrov = 5,5 km
Pravilen odgovor je A.
Frekvenca zvočnega valovanja
8. C ton, ki ga proizvaja kitarska struna, in C ton, ki ga proizvaja klavir, sta si podobna v tem, da ...
- zvočna frekvenca
- zvočna barva
- amplituda zvoka
- intenzivnost zvoka
Razprava
C ton kitarske strune in C ton klavirja imata podobnosti glede zvočne frekvence oziroma višine tona.
Pravilen odgovor je A.
Širjenje zvočnih valov
9. Čez dan ima zrak bližje tlom višjo temperaturo kot zrak dlje od tal. Ponoči se zgodi obratno; zrak bližje tlom ima nižjo temperaturo kot zrak dlje od tal. Zato ...
- Čez dan se zvok širi bolj navzgor kot vodoravno
- Ponoči se zvok bolj premika navzgor kot vodoravno
- Podnevi ali ponoči se zvok širi v vse smeri.
- Podnevi in ponoči se zvok bolj premika vodoravno kot navzgor
Razprava
Čez dan ima zrak bližje tlom višjo temperaturo kot zrak dlje od tal. Z drugimi besedami, čez dan je zrak bližje tlom bolj vroč kot zrak dlje od tal. Vroči zrak ima manjšo gostoto, zato se lažje premika navzgor. Zato se čez dan zrak bolj premika navzgor. Zvok potuje po zraku in zvok potuje v vse smeri. Ker pa se zrak čez dan bolj premika navzgor, se tudi zvok bolj premika navzgor.
Nasprotno pa se ponoči zrak ne premika toliko navzgor, zato se zvok ne širi toliko navzgor. Zato se ponoči slišijo oddaljeni zvoki, podnevi pa jih je težko slišati.
Pravilen odgovor je A.