Ukali wa matatizo na suluhisho la sauti

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho

1. Pointi A na B ziko mita 4 na mita 9 kutoka chanzo cha sauti. Ikiwa I _A na I _B ni nguvu katika sehemu A na sehemu B, basi I _A : I _B =…

Inajulikana:

Umbali wa nukta A kutoka chanzo cha sauti (r _A ) = mita 4

Umbali wa nukta B kutoka chanzo cha sauti (r _B ) = mita 9

Ukali wa sauti katika sehemu A = I _A

Ukali wa sauti katika sehemu B = I _B

Anayetaka: Mimi _A : Mimi _B

Suluhisho:

I _A r _A² = I _B r _B²

I _A 4 ² = I _B 9 ²

I _A 16 = I _B 81

I _A / I _B = 81/16

2. Ukali wa chanzo cha sauti ni 10 ⁻⁹ Wm ⁻² . I _o = 10 ⁻¹² Wm ⁻² . Kiwango cha sauti cha vyanzo 10 vya sauti ni kipi?

Suluhisho:

Inajulikana:

I = 10 ^-9 W/ ^m2

I _o = 10 ^-12 W/m ²

x = 10

Inayojulikana: Kiwango cha sauti (β)

Suluhisho:

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 1

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 2

3. Kiwango cha sauti cha chanzo cha sauti ni 10 dB. Je, kiwango cha sauti cha vyanzo 1000 ni kipi? Kiwango cha chini kabisa Io ₌ 10 ⁻¹² Wm ⁻².

Inajulikana:

β = 10 dB

I _o = 10 ^-12 W/m ²

x = 1000

Inayohitajika : Nguvu

Suluhisho:

Ukali wa chanzo cha sauti:

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 3

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 4

Ukali wa vyanzo 1000 vya sauti:

Mimi = (1000)(10 ^-11 ) = (10 ³ )(10 ^-11 )

I = 10 ^-8 W/ ^m2

4. Kiwango cha sauti cha A ni 40 dB, na kiwango cha sauti cha B ni 60 dB. I o ₌ 10 ^-12 W m ^-2 . Tambua 100β _A : 10β _B.

Inajulikana:

Kiwango cha sauti cha A = 40 dB

Kiwango cha sauti cha B = 60 dB

I _o = 10 ^-12 W m ^-2.

Inayohitajika : 100β _A : 10β _B

Suluhisho:

Kiwango cha sauti cha 100 A:

β = 40 + 10 logi 100

β = 40 + 10 logi 10 ²

β = 40 + (2)(10)(logi 10)

β = 40 + (2)(10)(1)

β = 40 + 20

β = 60 dB

Kiwango cha sauti cha 10 B:

β = 60 + 10 logi 10

β = 60 + 10 logi 10 ¹

β = 60 + (1)(10)(logi 10)

β = 60 + (1)(10)(1)

β = 60 + 10

β = 70 dB

β _A : β _B

60: 70

6: 7

5. Ikiwa nukta P ndiyo chanzo cha sauti, basi uwiano wa nguvu ya sauti katika nukta S, R, na Q ni …

Inajulikana:

Umbali wa nukta Q kutoka chanzo cha sauti (r)_Q) = mita 3 Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 10

Umbali wa nukta R kutoka chanzo cha sauti (r _R ) = mita 6

Umbali wa nukta S kutoka chanzo cha sauti (r _S ) = mita 5

Kiwango cha sauti katika sehemu Q = I _Q

Kiwango cha sauti katika sehemu R = I _R

Kiwango cha sauti katika sehemu S = I _S

Inayohitajika: Ulinganisho wa kiwango cha sauti katika sehemu S, R, na Q (I _S : I _R : I _Q )

Angalia pia Mtengano kwa mkato mmoja - matatizo na suluhisho

Suluhisho:

Kiwango cha sauti katika sehemu ya S:

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 11

Kiwango cha sauti katika sehemu R:

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 12

Kiwango cha sauti katika sehemu ya Q :

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 13

Ulinganisho wa kiwango cha sauti katika nukta S, R, na Q:

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 14

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 15

6. Pointi A ni P kutoka chanzo cha sauti, pointi B ni 2P kutoka chanzo cha sauti na pointi C ni 4P kutoka chanzo cha sauti. Ulinganisho wa nguvu ya sauti katika A , B, na C ni …

Inajulikana:

Umbali wa sehemu A kutoka chanzo cha sauti (r _A ) = P

Umbali wa sehemu B kutoka chanzo cha sauti (r _B ) = 2P

Umbali wa sehemu C kutoka chanzo cha sauti (r _C ) = 4P

Kiwango cha sauti katika sehemu A = I _A

Kiwango cha sauti katika sehemu B = I _B

Kiwango cha sauti katika sehemu C = I _C

Inayohitajika: Ulinganisho wa kiwango cha sauti katika A, B, na C (I _A : I _B : I _C )

Suluhisho:

Ukali wa sauti katika sehemu A:

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 16

Ukali wa sauti katika nukta B:

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 17

Kiwango cha sauti katika sehemu ya t C:

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 18

Ulinganisho wa kiwango cha sauti katika A, B, na C:

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 19

7. Jumla ya watu 100 walikuwa wakiimba. Ikiwa kiwango cha nguvu ya sauti ya mwanafunzi mmoja wakati wa kuimba ni 40 dB (ikizingatiwa kwa kila mtoto ni sawa), basi nguvu ya sauti inayotokana ni ... (I _o = 10 ^-12 Wm ^-2 )

Inajulikana:

Kiwango cha nguvu ya mwanafunzi mmoja (TI) = 40 dB

I _o = 10 ^-12 W/m ²

Idadi ya wanafunzi (x) = 100

Inahitajika: Kiwango cha sauti cha wanafunzi 100

Suluhisho:

Ukali wa sauti wa mwanafunzi:

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 20

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 21

Ukali wa sauti wa wanafunzi 100:

Mimi _x = (x)(I)

I _x = (100)(10 ^-8 ) = (10 ² )(10 ^-8 )

I _x = 10 ^-6 W/m ²

8. Kiwango cha sauti cha mashine 100 zinazofanana ni 10 ^-7 Watt.m ^-2 . Ikiwa I _o = 10 ^-12 Watt.m ^-2 , basi kiwango cha kiwango cha sauti cha mashine ni…

Inajulikana:

Kiwango cha sauti cha mashine 100 (I _x ) = 10 ^-7 Watt.m ^-2

I _o = 10 ^-12 W/m ²

Idadi ya mashine (x) = 100 = 10 ²

Inayohitajika : Kiwango cha nguvu ya sauti ya mashine (TI)

Suluhisho:

Ukali wa sauti ya mashine:

Mimi _x = (x)(I)

10 ^-7 = (10 ² )(I)

Mimi = 10 ^-7 / 10 ² = (10 ^-7 )(10 ^-2 ) = 10 ^-9

Kiwango cha nguvu ya sauti ya mashine (TI):

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 22

9. Kiwango cha sauti cha chanzo cha sauti ni 6 x 10 ^-6 W/cm2 ^. Ikiwa kiwango cha sauti kimeongezeka kwa 10 db, tambua kiwango cha sauti.

Inajulikana:

Kiwango (I) = 6 x 10 ^-6 W/ ^cm2

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

Inayohitajika: Ukali wa sauti

Angalia pia Mistari ya mtawanyiko - matatizo na suluhisho

Suluhisho:

Kuongezwa kwa kiwango cha sauti cha 10 W/m2 ⁼ 10 ^-3 W/cm2 ⁿⁱ sawa na kuongezwa kwa kiwango cha sauti cha 10 dB. Kuongezwa kwa kiwango cha sauti cha 10 ² W/m2 ⁼ 10 ^-2 W/cm2 ⁿⁱ sawa na kuongezwa kwa kiwango cha sauti cha 20 dB. Na kadhalika.

Ikiwa kiwango cha nguvu kinaongezeka kwa 10 dB, nguvu huongezeka kwa 10 ^-3 W/cm2 ^. Kwa hivyo nguvu inakuwa 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. Mwangalizi A yuko umbali wa mita 5 kutoka chanzo cha sauti. Wakati mwangalizi B yuko umbali wa mita 10 kutoka chanzo kimoja cha sauti. Kwa hivyo uwiano wa nguvu ya sauti inayosikika na mwangalizi B na A ni...

Inajulikana:

Umbali wa A kutoka chanzo cha sauti (r _A ) = mita 5

Umbali wa B kutoka chanzo cha sauti (r _B ) = mita 10

Inayohitajika: Uwiano wa kiwango cha sauti kinachosikika na waangalizi B na A

Suluhisho:

Ukali wa sauti - matatizo na suluhisho 11

I _B : I _A = 1: 4

Jibu sahihi ni B.

Nguvu ya sauti ni nini na inatofautianaje na sauti kubwa?
- Jibu: Ukali wa sauti ni kipimo cha nguvu ya sauti kwa kila eneo la kitengo, kwa kawaida hupimwa kwa wati kwa kila mita ya mraba (W/m2).²). Kwa upande mwingine, sauti kubwa ni mtazamo wa kibinafsi wa nguvu ya sauti, ambayo kwa kawaida hupimwa katika desibeli (dB). Ingawa nguvu ni kipimo cha kimwili, kisicho na upendeleo, sauti kubwa ni uzoefu wa kibinafsi ambao unaweza kutofautiana kati ya watu binafsi.
Sheria ya mraba kinyume inahusianaje na kiwango cha sauti?
- Jibu: Sheria ya mraba kinyume inasema kwamba nguvu ya sauti hupungua kadri mraba wa umbali kutoka chanzo unavyoongezeka. Hii ina maana kwamba unaposogea mbali na chanzo, nguvu hupungua haraka.
Kwa nini sauti mbili zenye nguvu sawa si lazima ziwe na sauti kubwa inayoonekana?
- JibuSikio la mwanadamu lina unyeti tofauti kwa masafa tofauti. Kwa hivyo, hata kama sauti mbili zina nguvu sawa lakini masafa tofauti, zinaweza kuonekana kama zenye viwango tofauti vya sauti.
Je, ukubwa wa sauti unahusiana vipi na ukubwa wa wimbi la sauti?
- Jibu: Kiwango cha sauti kinalingana moja kwa moja na mraba wa kiwango cha sauti. Ikiwa kiwango cha sauti kitaongezeka mara mbili, kiwango kitaongezeka kwa mara nne.
Kwa nini minong'ono katika chumba tulivu inaweza kusikika waziwazi, lakini minong'ono ile ile iliyo karibu na maporomoko ya maji yanayonguruma isisikike?
- Jibu: Hii ni kutokana na tofauti katika viwango vya kelele za mandharinyuma. Katika chumba tulivu, kiwango cha kelele za mandharinyuma ni cha chini, na kuruhusu minong'ono kujitokeza. Karibu na maporomoko ya maji, kelele kali hufunika minong'ono ya utulivu, na kuifanya isisikike.
Kizingiti cha kusikia na kizingiti cha maumivu ni kipi kwa upande wa nguvu ya sauti?
- Jibu: Kizingiti cha kusikia ni sauti tulivu zaidi ambayo sikio la kawaida la mwanadamu linaweza kusikia, kwa kawaida kwa kiwango cha takriban $1 0^{-12} W / m^{2}$ Kizingiti cha maumivu, ambacho kinawakilisha viwango vya sauti vinavyoweza kusababisha maumivu na uharibifu unaowezekana kwa sikio, kimekaribia. $1 W / m^{2}$ .
Kwa nini sauti huonekana kuwa tulivu zaidi zinaposikika kupitia ukuta au kizuizi kingine?
- Jibu: Mawimbi ya sauti yanapokutana na kizuizi, baadhi ya nishati huakisiwa, hufyonzwa, na kusambazwa. Unyonyaji na uakisi hupunguza nguvu ya sauti inayosambazwa kupitia kizuizi, na kuifanya isikike kwa utulivu zaidi.
Je, masafa huathiri vipi ukubwa wa sauti inayofyonzwa na vifaa?
- Jibu: Nyenzo tofauti zina mgawo tofauti wa unyonyaji kwa masafa tofauti. Kwa mfano, masafa ya chini (sauti za besi) ni vigumu kunyonya na yanaweza kupenya kupitia kuta kwa urahisi zaidi kuliko masafa ya juu.
Kwa nini kumbi za matamasha na sinema huwekeza katika kuzuia sauti na matibabu ya akustisk?
- Jibu: Uzuiaji wa sauti husaidia kuzuia kelele zisizohitajika za nje na kuzuia sauti kuvuja nje, kuhakikisha kwamba sauti inayotakiwa pekee ndiyo inasikika ndani ya ukumbi. Matibabu ya akustisk husaidia kudhibiti tafakari za sauti ndani ya ukumbi ili kuhakikisha usambazaji wa sauti ulio wazi na sare.
Je, ukubwa wa sauti unahusiana vipi na uharibifu unaoweza kutokea wa kusikia?

Jibu: Kuathiriwa kwa muda mrefu na viwango vya sauti vya kiwango cha juu kunaweza kusababisha uharibifu au upotevu wa kusikia. Kiwango na muda wa kuathiriwa vyote vina jukumu; hata kuathiriwa kwa muda mfupi na sauti kubwa sana kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu, huku kuathiriwa kwa muda mrefu na sauti kubwa kiasi pia kunaweza kuwa na madhara.