Интензитет на звука и законът за обратния квадрат

1 · Предскажи

Високоговорител излъчва звук еднакво във всички посоки. Ако слушателят се отмести два пъти по-надалеч, с колко спада интензитетът на звука?

• Интензитетът спада до 1/2 — пада линейно с разстоянието.
• Интензитетът спада до 1/4 — пада с квадрата на разстоянието.
• Интензитетът остава същият независимо от разстоянието.

2 · Постановка

1. Отвори настройката интензитет на звука и натисни Нулирай. Източникът излъчва 0.05 W във всички посоки (сферично разпространение).
2. Включи показанието за интензитет при наблюдателя.
3. Задай разстоянието на наблюдателя от източника за всеки опит и запиши интензитета.

3 · Събери данни

Чертай интензитета I (ос y) спрямо 1/r² (ос x) за трите си опита. Права ли е линията през началото?

4 · Анализирай

1. За един опит изчисли I = P/(4πr²) с P = 0.05 W, изразявайки отговора си в µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Сравни с таблицата.
2. Обясни, с повърхнината на сфера 4πr², защо звуковата мощност, разпространяваща се навън, кара интензитета да пада като 1/r², а не 1/r.

5 · Надгради

1. Удвояването на разстоянието четвертва интензитета, но силата на звука (в децибели) сякаш пада с фиксирана стойност всеки път, когато разстоянието се удвои. Погледни експеримента децибели на звука — какъв вид функция превръща отношение на интензитет ×4 в фиксирана разлика в dB?
2. Този експеримент предполага, че източникът излъчва еднакво във всяка посока. Мегафонът вместо това фокусира звука в тесен конус. Как очакваш законът за интензитета 1/r² да се промени за фокусиран източник на същото разстояние?

Физиката зад този експеримент

← Назад към експеримента

138 безплатни работни листа по физика за печат