聲波公式

例題和聲波公式

聲音強度

1. 聲音的強度等級表示…的對數值。

1. 某地能量與聲源產生的能量之間的比較
2. 單位表面積上的聲音強度
3. 聲音在距離聲源一定距離的強度
4. 聲音強度與人類聽覺閾值強度的比較

彭巴哈桑

聲強級公式：
公式說明：TI = 強度等級，I = 聲音強度，I_o = 人類聽覺閾值強度 = 10^-12 瓦/米²
根據上述公式可以得出結論：聲音強度等級表示聲音強度與人類聽覺閾值強度的對數值。
正確答案是D。

2. 聲音的強度為 6 x 10 ^-6 W/cm ²。如果強度增加 10 dB，則強度變成…

1. 6 10點¯x^-5 寬/厘米²
2. 6 10點¯x^-7 寬/厘米²
3. 3 10點¯x^-6 寬/厘米²
4. 12 10點¯x^-6 寬/厘米²

彭巴哈桑
已知：
強度 (I) = 6 x 10^-6 寬/厘米²
閾值強度（I_o）= 10^-12 瓦/米² = 10^-12 W/10⁴ cm² = 10^-16 寬/厘米²
問： 如果TI增加10 dB，那麼I將變成…
回答 ：
聲強增加 10 W/m² = 10^-3 寬/厘米² 相當於將聲強級提高 10 分貝。² 瓦/米² = 10^-2 寬/厘米² 相當於將聲強級提高 20 分貝。以此類推。

如果強度等級再增加 10 dB，則強度會增加 10。^-3 寬/厘米²因此，強度變為（6 x 10）^-6 寬/厘米²）+（10^-4 寬/厘米²) = (6 x 10^-6 寬/厘米²) + (100 x 10^-6 寬/厘米²) = 100 x 10^-6 寬/厘米².
沒有正確答案。

聲波共振

3. 請看下圖！
當音叉A被敲擊棒振動後，音叉B也隨之振動。這現象發生的原因是…

1. 音叉A與音叉B的振幅相同。
2. 這兩個音叉使用同一個共鳴箱。
3. 音叉B與音叉A的頻率相同。
4. 兩個音叉發出的聲音顏色相同。

彭巴哈桑
音叉A被敲擊棒振動後，會帶動周圍的空氣振動，使空氣也以相同的頻率振動。然後，空氣又會帶動音叉B振動。音叉B基本上也是以其固有頻率振動，但其振幅非常小，肉眼無法察覺。由於音叉B的固有頻率與空氣的振動頻率以及音叉A的頻率相同，因此空氣分子振動增加了音叉B的振幅。因此，我們才能看到音叉B在振動，因為它的振幅增加到肉眼可見的程度。
正確答案是C。

4. 當共鳴管內空氣柱長度為 17 公分時，管內第一次發出響亮的嗡嗡聲；當空氣柱長度為 51 公分時，管內第二次發出響亮的嗡嗡聲。如果所用音叉的頻率為 500 赫茲，則管內空氣的傳播速度為…

1. 138米/秒
2. 230米/秒
3. 340米/秒
4. 461米/秒

彭巴哈桑
共振管的形狀是一端開口，另一端封閉，使得頂點與波腹點之間的距離 = 最小管長 = ¼ λ = λ/4。
圓柱體長度的計算公式：
當 n 為奇數時，開口式和閉口式共振管中節點與波腹之間的距離滿足條件。   
 
n 的波長₁ = 1 且 L = 0,17 公尺：
n 的波長₂ = 3 且 L = 0,51 公尺：
正確答案是C。

聲波速度

5. 為了測量海洋深度，一艘船會向海底發射超音波。 12秒後，船上的偵測器接收到反射波。如果超音波在水中的傳播速度為1200公尺/秒，那麼可以得出海洋深度為…

1. 7,2公里
2. 14,4公里
3. 21,6公里
4. 28,8公里

彭巴哈桑
已知：
反射波在 12 秒內被船上的偵測器接收到。因此，12 秒是往返時間。
時間間隔 (t) = 12 秒 / 2 = 6 秒
超音波在水中的速度 (v) = 1200 公尺/秒
問： 海深（秒）
回答 ：
海深（秒）：
s = vt
s = (1200 公尺/秒)(6 秒) = 7200 公尺 = 7,2 公里
正確答案是 A。

6. 閃電出現8秒後聽到一聲雷鳴。如果光速為3×10⁸^米/秒，空氣中的聲速為340公尺/秒，那麼閃電源與聽者之間的距離可以估計為…

1. 1,82公里
2. 2,72公里
3. 4,25公里
4. 7,24公里

彭巴哈桑
已知：
聲音傳播的時間間隔 (t) = 8 秒
光速（v_light）= 3 × 10^-3⁸ 米/秒
空氣中的聲速（v_sound）= 340 公尺/秒
問： 閃電源與監聽者之間的距離
回答 ：
光速非常快，因此閃電的發生和閃電的出現可以被認為是同時發生的。
閃電源到監聽者的距離：
s = vt = (340 公尺/秒)(8 秒) = 2720 公尺 = 2,72 公里
正確答案是 B。

7. 在某處，觀察者在閃電出現 16,2 秒後聽到雷聲。如果此時空氣中光速為 3 × 10⁸ ^m /s，空氣中聲速為 343 m/s，那麼閃電位置與觀察者之間的估計距離約為…

1. 5,5公里
2. 12,5公里
3. 25公里
4. 55公里

彭巴哈桑
已知：
聲音傳播的時間間隔 (t) = 16,2 秒
光速（v_light）= 3 × 10^-3⁸ 米/秒
空氣中的聲速（v_sound）= 343 公尺/秒
問： 閃電位置與觀察者之間的距離
回答 ：
光速非常快，因此閃電的發生和閃電的出現可以被認為是同時發生的。
閃電源到監聽者的距離：
s = vt = (343 公尺/秒)(16,2 秒) = 5556,6 公尺 = 5,5 公里
正確答案是 A。

聲波頻率

8. 吉他弦發出的C音和鋼琴發出的C音的相似之處在於…

1. 聲音頻率
2. 聲音色彩
3. 聲音振幅
4. 聲音強度

彭巴哈桑
吉他弦上的C音和鋼琴上的C音在聲音頻率或音高方面有相似之處。
正確答案是 A。

聲波的傳播

9. 白天，近地面的空氣溫度高於遠離地面的空氣溫度。夜間則相反，近地面的空氣溫度低於遠離地面的空氣溫度。因此…

1. 白天，聲音向上傳播的比例大於水平傳播的比例。
2. 在夜間，聲音向上傳播的比例大於水平傳播的比例。
3. 無論白天黑夜，聲音都會向四方傳播。
4. 白天和夜晚，聲音水平傳播的比例大於向上傳播的比例。

彭巴哈桑
白天，近地面的空氣溫度高於遠離地面的空氣。換句話說，白天，近地面的空氣比遠離地面的空氣更熱。熱空氣密度較低，更容易上升。因此，白天空氣上升得更多。聲音透過空氣傳播，並且向各個方向傳播。然而，由於白天空氣上升得更多，聲音也上升得更多。

相反，夜間空氣上升幅度較小，聲音向上傳播的距離也較短。這就是為什麼夜間能聽到遠處的聲音，而白天卻很難聽到遠處的聲音。
正確答案是 A。