Ones i so
Escala de decibels a l'orella
Una font més forta puja el nivell de decibels a una distància fixa.
Escala de decibels a l'orella — simulació interactiva de Ones i so. Una font més forta puja el nivell de decibels a una distància fixa. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Escala de decibels
L'escala de decibels comprimeix un interval enorme d'intensitats en números manejables fent servir un logaritme.
Nivell de so β = 10 log₁₀(I/I₀) dB. Un augment de 10 dB significa deu vegades la intensitat. Les fonts més fortes pugen β a una distància fixa.
- β = 10 log₁₀(I/I₀)
- Δβ = 10 log₁₀(I₂/I₁)
Resum de la investigació
Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori
El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.
Pregunta conductora
Les intensitats de so que els humans podem sentir abasten un factor d'un bilió, d'un xiuxiueig a un motor de reacció. Per què mesurem la sonoritat en decibels en lloc de directament en W/m²?
Prediccions a valorar
- Els decibels fan servir una escala logarítmica, o sigui que passos iguals en dB corresponen a salts multiplicatius iguals en intensitat.
- Els decibels són simplement una versió linealment reescalada dels W/m² per comoditat.
- Els decibels mesuren una cosa físicament diferent de la intensitat.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Distància r (m)
El que tu mesures:
- Intensitat I (µW/m²)
- Nivell de so β (dB)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «L'escala de decibels» i prem Restableix. La font radia 0.12 W en totes direccions.
- Activa les lectures d'intensitat i nivell sonor a l'observador.
- Defineix la distància de l'observador a la font per a cada prova i enregistra la intensitat i el nivell sonor.
Equació governant
Nivell sonor en decibels — L = 10·log₁₀(I/I₀)
L'escala de decibels comprimeix l'enorme interval dinàmic de la intensitat amb un logaritme base 10 relatiu a la intensitat audible més fluixa I₀ = 10⁻¹² W/m², de manera que cada +10 dB representa un salt ×10 en intensitat real.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula I = P/(4πr²) amb P = 0.12 W (informa en µW/m², 1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²) i després β = 10·log₁₀(I/I₀) amb intensitat de referència I₀ = 10⁻¹² W/m². Compara totes dues amb la taula.
- Tot i que les teves proves més propera i més llunyana difereixen en intensitat per un factor de 16, la columna de nivell sonor només canvia uns 12 dB entre elles. Explica per què, amb el logaritme de la fórmula.
On apareix això més enllà del laboratori
- La intensitat de referència I₀ = 10⁻¹² W/m² es defineix com a aproximadament el so més fluix que un humà pot sentir (0 dB). Amb la fórmula, quin nivell sonor mesuraria un oient exactament a la intensitat llindar?
- Cada +10 dB correspon a un augment ×10 d'intensitat, no a un doblatge. Amb la fórmula, quants dB afegeix aproximadament una intensitat que es dobla (×2)?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.2 Wave model
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Benvingut a Decibels de so
- Selecciona l'observador
- Prem Reprodueix
- Sonoritat logarítmica
- Obre el panell de Propietats
- Ho has aconseguit!
Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.
Obre el laboratori interactiu →
Descarrega el full de treball →