Mifano ya maswali kuhusu kiwango cha ukali na sauti

Mifano 11 ya Maswali ya Ukali na Kiwango Kiwango cha Sauti

1. Sauti ina nguvu ya 1 x 10^-9 W / m²Kiwango cha nguvu katika desibeli (dB) ni kipi?
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Mimi = 1 x 10^-9 W / m²
I_o = 1x10^-12 W / m²
Swali: Kiwango cha Nguvu (dB)?
Jibu:

2. Kiwango cha sauti katika chumba ni 100 dB. Kiwango cha sauti katika chumba ni kipi?
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
TI = 100 dB
I_o = 1x10^-12 W / m²
Swali: Kiwango cha sauti (I) chumbani?
Jibu:

3. Mawimbi mawili ya sauti yana nguvu ya 1 x 10^-5 W / m² na 1 x 10^-4 W / m²Tofauti katika viwango vya nguvu katika dB ni…
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
I₁ = 10^-5 W / m²
I₂ = 10^-4 W / m²
I_o = 10^-12 W / m²
Swali: Tofauti katika kiwango cha nguvu (TI) katika dB?
Jibu:
Tofauti katika viwango vya nguvu?
TI₁ - TEHAMA₂ = 80 dB -70 dB = 10 dB

4. Amua uwiano wa nguvu ya sauti mbili ambazo viwango vya nguvu yake ni 10 dB na 40 dB.
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
TI₁ = 10 dB
TI₂ = 40 dB
I_o = 10^-12 W / m²
Aliuliza: Ulinganisho wa nguvu ya sauti hizo mbili (I₁ : Mimi₂)?
Jibu:

Ulinganisho wa nguvu ya vyanzo viwili vya sauti:
I₁ : Mimi₂
10^-11 : 10^-8

5. Kiwango cha nguvu ya sauti cha filimbi elfu moja zinazofanana zinazopigwa pamoja ni 60 dB. Ikiwa filimbi 10 zinazofanana zinapigwa pamoja, kiwango cha nguvu huwa….

1. 40 dB
2. 50 dB
3. 60 dB
4. 70 dB
5. 90 dB

Majadiliano

Inajulikana kwamba:
Filimbi za TI 1000 = 60 dB
Aliuliza: Mlio wa kiwango cha 10 cha nguvu
Jibu:

Kiwango cha nguvu cha filimbi 1:
TI 1000 filimbi = TI filimbi moja + logi 10 x
60 = TI + 10 logi 1000
60 = TI + 10 logi 10³
60 = TI + (3)(10)(logi 10)
60 = TI + (3)(10)(1)
60 = TI + 30
TI = 60 - 30
TI = 30 dB
Kiwango cha nguvu cha filimbi moja ni 30 dB.

Kiwango cha nguvu cha filimbi 10:
TI 10 filimbi = TI filimbi moja + logi 10 x
TI 10 filimbi = 30 + 10 logi 10
TI 10 filimbi = 30 + 10 logi 10¹
Filimbi za TI 10 = 30 + (1)(10)(logi 10)
Filimbi za TI 10 = 30 + (1)(10)(1)
Filimbi za TI 10 = 30 + 10
Filimbi za TI 10 = 40 dB
Kiwango cha nguvu cha filimbi 10 ni 40 dB.
Jibu sahihi ni A.

6. Kiwango cha nguvu ya sauti cha mashine mia moja zinazofanana katika kiwanda cha nguo kinachofanya kazi kwa wakati mmoja ni 80 dB. Ikiwa kiwango cha nguvu ya sauti cha idadi ya mashine zingine zinazofanana ni 90 dB, basi idadi ya mashine zinazotumika wakati huo ni….

1. 1.000 bua
2. 500 bua
3. 100 bua
4. 50 bua
5. 10 bua

Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Mashine ya TI 100 = 80 dB
Aliuliza: idadi ya mashine zenye kiwango cha nguvu cha 90 dB
Jibu:
Kiwango cha nguvu cha mashine 1:
Mashine za TI 100 = Mashine moja ya TI + logi 10 x
80 = TI + 10 logi 100
80 = TI + 10 logi 10²
80 = TI + (2)(10)(logi 10)
80 = TI + (2)(10)(1)
80 = TI + 20
TI = 80 - 20
TI = 60 dB
Kiwango cha nguvu cha mashine moja ni 60 dB.

Idadi ya mashine zenye kiwango cha nguvu cha 90 dB:
TI x mashine = TI mashine moja + logi 10 x
90 = 60 + 10 logi x
90 – 60 = logi 10 x
30 = logi 10 x
30/10 = logi x
3 = kumbukumbu x
3 = kumbukumbu 1000

logi 1000 = logi 10³ = (3)(logi 10) = (3)(1) = 3.

Idadi ya mashine zenye kiwango cha nguvu cha 90 dB ni 1000.
Jibu sahihi ni A.

7. Kiwango cha sauti katika sehemu P ambayo iko mita 3 kutoka chanzo cha sauti ni 10^-4 wati/m²Pointi R iko mita 300 kutoka chanzo cha sauti. Ikiwa kiwango cha kizingiti I₀ = 10^-12 wati/m², basi ulinganisho wa viwango vya nguvu katika nukta P na R ni…

A. 1: 2
B. 2: 1
C. 2: 3
D. 2: 4
M. 3: 4

Majadiliano
Inajulikana :
Kiwango cha sauti katika sehemu P (I)_P= 10^-4 W / m²
Umbali wa nukta P kutoka chanzo cha sauti (r)_P) = mita 3
Umbali wa nukta R kutoka chanzo cha sauti (r_R) = mita 300
Kiwango cha kizingiti (I)_o= 10^-12 Wati/m²
Aliuliza Ulinganisho wa viwango vya nguvu katika nukta P na R (TI)_P : TEHAMA_R)
Jawab :

Fomula ya uhusiano kati ya nguvu na umbali :
I_p r_p² = Mimi_R r_R²
Kiwango cha sauti katika R :
(10^-4(3)²) = (Mimi_R(300)²)
(10^-4(9) = (Mimi_R)(90000)
9 10 x^-4 = (I_R)(9 x 10⁴)
I_R = 9x10^-4 : 9 x 10^-4
I_R = 10^-8
Kiwango cha sauti katika nukta R ni 10^-8 W / m².
Kiwango cha nguvu katika P :
Kiwango cha nguvu katika R :
Ulinganisho wa TI katika pointi P na R :
80 dB: 40 dB
2: 1
Jibu sahihi ni B.

8. Kiwango cha sauti katika sehemu A ambayo iko mita 1 kutoka chanzo cha sauti ni 10^-7 W / m². Pointi B iko mita 100 kutoka chanzo cha sauti. Ikiwa kiwango cha kizingiti ni 10^-12 W / m², ulinganisho wa viwango vya nguvu katika A na B ni…

A. 5: 3
B. 5: 1
C. 4: 5
D. 4: 3
M. 3: 1

Majadiliano
Inajulikana :
Ukali wa sauti katika nukta A (I)_A= 10^-7 W / m²
Umbali wa nukta A kutoka chanzo cha sauti (r)_A) = mita 1
Umbali wa nukta B kutoka chanzo cha sauti (r)_R) = mita 100
Kiwango cha kizingiti (I)_o= 10^-12 Wati/m²
Aliuliza Ulinganisho wa viwango vya nguvu katika nukta A na B_A : TEHAMA_B)
Jawab :
Fomula ya uhusiano kati ya nguvu na umbali :
I_A r_A² = Mimi_B r_B²
Ukali wa sauti katika sehemu B :
(10^-7(1)²) = (Mimi_B(100)²)
(10^-7(1) = (Mimi_B)(10.000)
1 10 x^-7 = (I_B)(1 x 10⁴)
I_B = 10^-7 : 10⁴
I_B = 10^-11
Kiwango cha sauti katika nukta R ni 10^-11 W / m².
Kiwango cha nguvu katika nukta A :
Kiwango cha nguvu katika nukta B :
Ulinganisho wa TEHAMA katika pointi A na B :
50 dB: 10 dB
5: 1
Jibu sahihi ni B.

9. Pointi A na B zina umbali wa mita 800 na mita 400 mtawalia kutoka chanzo cha sauti. Ikiwa katika eneo A unasikia sauti yenye nguvu ya 10^-3 W / m², basi ulinganisho wa viwango vya nguvu vya pointi A na B ni… (logi 2 = 0,3 na I_o = 10^-12 W / m²)
A. 11: 15
B. 15: 11
C. 15: 16
D. 16: 11
M. 16: 15
Majadiliano
Inajulikana :
Ukali wa sauti katika nukta A (I)_A= 10^-3 W / m²
Umbali wa nukta A kutoka chanzo cha sauti (r)_A) = mita 800
Umbali wa nukta B kutoka chanzo cha sauti (r)_B) = mita 400
Kiwango cha kizingiti (I)_o= 10^-12 Wati/m²
Logi 2 = 0,3
Aliuliza Ulinganisho wa viwango vya nguvu katika nukta A na B (TI)_A : TEHAMA_B)
Jawab :
Fomula ya uhusiano kati ya nguvu na umbali :
I_A r_A² = Mimi_B r_B²
Ukali wa sauti katika sehemu B :
(10^-3(800)²) = (Mimi_B(400)²)
(10^-3(640.000) = (Mimi_B)(160.000)
(10^-3(64) = (Mimi_B)(16)
(10^-3(4) = (Mimi_B)(1)
I_B = 4x10^-3 : 1
I_B = 4x10^-3
Kiwango cha sauti katika nukta B ni 4 x 10^-3 W / m².
Kiwango cha nguvu katika nukta A :
Kiwango cha nguvu katika nukta B :
Uwiano wa TI katika pointi P na R ni:
90 dB: 96 dB
15: 16
Jibu sahihi ni C.

 10. Pointi A na B ziko mita 3 na mita 8 mtawalia kutoka chanzo cha sauti. Kama mimi_A na mimi_B kila moja ni kiwango cha sauti katika nukta A na nukta B, kisha mimi_A : Mimi_B ni ...
A. 3: 2
B. 4: 9
C. 9: 4
D. 16: 81
M. 64: 9
Majadiliano:
Inajulikana :
r_A = mita 3, r_B = 8 m
Aliuliza :
I_A : Mimi_B ?
Jawab :
Kiwango cha sauti ni kinyume chake na mraba wa umbali wa nukta kutoka chanzo cha sauti:
Jibu sahihi ni E.

11. Umbali kutoka A hadi chanzo cha sauti ni mara 3/4 ya umbali kutoka B hadi chanzo cha sauti. Ikiwa nguvu ya sauti inayosikika na A ni I_o, basi nguvu inayosikika na B ni...
A. 1/3 Io
B. 2/3 Io
C. 3/4 Io
D. 9/4 Io
E. 9/16 Io
Majadiliano:
Inajulikana :
r_A = 3/4r, r_B = r, mimi_A = Mimi_o
Aliuliza :
I_B =?
Jawab :

Jibu sahihi ni E.

Maswali kuhusu kiwango cha nguvu na kiwango cha nguvu ya sauti

1. Mpira hutupwa chini wima kutoka jengo la ghorofa nyingi kwa kasi ya awali ya mita 4/s na hufika chini baada ya sekunde 3. Kasi ya mpira ni ipi inapogonga ardhi?
Jibu:
v_t = 30 m/s
2. Jiwe hutupwa kwenye kisima kwa kasi ya awali ya mita 12 kwa sekunde na kugonga uso wa kisima maji baada ya sekunde 3. Kisima kina kina gani?
Jibu:
h = mita 55
3. Kutoka jengo lenye urefu wa mita 100, kifurushi hutupwa chini kwa wima kwa kasi ya mita 5/s. Amua (a) muda wa kifurushi kufika ardhini (b) Kasi ya kifurushi kinapogonga ardhini
Jibu:
(a) t = sekunde 4 (b) v_t = 45 m/s