Intenzita zvuku a zákon převrácené druhé mocniny

1 · Predikuj

Reproduktor vyzařuje zvuk rovnoměrně všemi směry. Když se posluchač vzdálí dvakrát dál, o kolik klesne intenzita zvuku?

• Intenzita klesne na 1/2 — klesá lineárně s vzdáleností.
• Intenzita klesne na 1/4 — klesá s druhou mocninou vzdálenosti.
• Intenzita zůstává stejná bez ohledu na vzdálenost.

2 · Sestavení

1. Otevři předvolbu sound-intensity a stiskni Resetovat. Zdroj vyzařuje 0.05 W všemi směry (kulové šíření).
2. Zapni odečet intenzity u pozorovatele.
3. Nastav vzdálenost pozorovatele od zdroje pro každý pokus a zapiš intenzitu.

3 · Sbírej data

Vynes intenzitu I (osa y) proti 1/r² (osa x) pro své tři pokusy. Prochází čára počátkem?

4 · Analyzuj

1. Pro jeden pokus spočti I = P/(4πr²) s P = 0.05 W a vyjádři odpověď v µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Porovnej s tabulkou.
2. Vysvětli pomocí povrchu koule 4πr², proč šíření zvukového výkonu do prostoru dělá intenzitu klesající jako 1/r², ne 1/r.

5 · Rozšiř

1. Zdvojnásobení vzdálenosti čtvrtinuje intenzitu, ale hlasitost (v decibelech) klesá jen o pevnou hodnotu při každém zdvojnásobení vzdálenosti. Podívej se na experiment sound-decibel — jaký druh funkce mění poměr intenzity ×4 na pevný rozdíl v dB?
2. Tento experiment předpokládá, že zdroj vyzařuje rovnoměrně všemi směry. Megafon místo toho soustředí zvuk do úzkého kužele. Jak by ses čekal, že se zákon 1/r² změní pro směrovaný zdroj na stejné vzdálenosti?

Fyzika za tímto experimentem

← Zpět na experiment

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky