Ones i so
Intensitat del so contra la distància
La intensitat cau com 1/r²: mou l'observador i mira com canvien I i L.
Intensitat del so contra la distància — simulació interactiva de Ones i so. La intensitat cau com 1/r²: mou l'observador i mira com canvien I i L. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Intensitat de quadrats inversos
La intensitat del so decau com 1/r² des d'una font puntual en tres dimensions.
La potència s'escampa per una superfície esfèrica d'àrea 4πr², per tant la intensitat I = P/(4πr²). Doblar la distància divideix la intensitat per quatre.
- I = P/(4πr²)
- I ∝ 1/r²
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
Un altaveu emet so uniformement. Quan dobles la teva distància a la font, què passa amb la intensitat?
Prediccions a valorar
- La intensitat baixa a 1/2: decau linealment amb la distància.
- La intensitat baixa a 1/4: decau amb el quadrat de la distància.
- La intensitat es queda igual independentment de la distància.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Distància r (m)
El que tu mesures:
- Intensitat I (µW/m²)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «Intensitat del so» i prem Restableix. La font radia 0.05 W en totes direccions (escampament esfèric).
- Activa la lectura d'intensitat a l'observador.
- Defineix la distància de l'observador a la font per a cada prova i enregistra la intensitat.
Equació governant
Llei de quadrats inversos per a la intensitat del so — I = P/(4πr²)
La potència radiada per igual en totes direccions s'escampa per una esfera d'àrea 4πr². La intensitat — potència per unitat d'àrea — per tant decau com 1/r² amb la distància a la font.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula I = P/(4πr²) amb P = 0.05 W, expressant la resposta en µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Compara-ho amb la taula.
- Explica, amb l'àrea de la superfície d'una esfera 4πr², per què la potència sonora escampant-se cap enfora fa caure la intensitat com 1/r² i no com 1/r.
On apareix això més enllà del laboratori
- Doblar la distància divideix per quatre la intensitat, però la sonoritat (en decibels) només sembla baixar una quantitat fixa cada cop que la distància es dobla. Mira l'experiment «L'escala de decibels»: quin tipus de funció converteix una relació d'intensitat ×4 en una diferència fixa de dB?
- Aquest experiment assumeix que la font radia per igual en totes direccions. Un megàfon en canvi concentra el so en un con estret. Com esperaries que canviés la llei 1/r² per a una font centrada a la mateixa distància?
- 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 Intensitat del so
- Selecciona l'observador
- Prem Reprodueix
- Més feble amb la distància
- 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 →