Lained ja heli
Detsibelliskaala kõrval
Valjem allikas tõstab detsibellitaset fikseeritud kaugusel.
Detsibelliskaala kõrval — interaktiivne Lained ja heli simulatsioon. Valjem allikas tõstab detsibellitaset fikseeritud kaugusel. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Detsibelliskaala
Detsibelliskaala surub tohutu intensiivsusvahemiku logaritmi abil hallatavateks numbriteks.
Helitase β = 10 log₁₀(I/I₀) dB. 10 dB tõus tähendab kümme korda intensiivsust. Valjemad allikad tõstavad β fikseeritud kaugusel.
- β = 10 log₁₀(I/I₀)
- Δβ = 10 log₁₀(I₂/I₁)
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Inimese kuulmise heliintensiivsused ulatuvad triljonikordse tegurini, sosinast reaktiivmootorini. Miks me mõõdame valjust detsibellides pigem kui otse W/m²?
Kaalutavad ennustused
- Detsibellid kasutavad logaritmilist skaalat, seega võrdsed dB sammud vastavad võrdsetele kordsetele hüpetele intensiivsuses.
- Detsibellid on lihtsalt mugavuseks W/m² lineaarselt ümber skaleeritud versioon.
- Detsibellid mõõdavad midagi füüsikaliselt erinevat intensiivsusest.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Kaugus r (m)
Mida sa mõõdad:
- Intensiivsus I (µW/m²)
- Helitase β (dB)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava detsibelli eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Allikas kiirgab 0,12 W kõikides suundades.
- Lülita sisse intensiivsuse ja helitaseme näidud vaatleja juures.
- Sea iga katse jaoks vaatleja kaugus allikast ja kirjuta üles intensiivsus ja helitase.
Juhtiv võrrand
Helitase detsibellides — L = 10·log₁₀(I/I₀)
Detsibelliskaala surub kokku intensiivsuse tohutu dünaamilise vahemiku kümnendlogaritmiga suhtes kõige vaiksema kuulava intensiivsusega I₀ = 10⁻¹² W/m², nii et iga +10 dB tähistab ×10 hüpet tegelikus intensiivsuses.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta ühes katses I = P/(4πr²), kasutades P = 0,12 W (raporteeri µW/m², 1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²), seejärel β = 10·log₁₀(I/I₀) viiteintensiivsusega I₀ = 10⁻¹² W/m². Võrdle mõlemat tabeliga.
- Kuigi sinu lähim ja kaugem katse erinevad intensiivsuses teguriga 16, muutub helitaseme veerg nende vahel vaid umbes 12 dB võrra. Selgita miks, kasutades valemi logaritmi.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Viiteintensiivsus I₀ = 10⁻¹² W/m² on defineeritud kui umbes kõige vaiksem heli, mida inimene kuulda võib (0 dB). Kasutades valemit, missugust helitaset kuulja mõõdaks täpselt läveintensiivsuses?
- Iga +10 dB vastab ×10 kasvule intensiivsuses, mitte kahekordistumisele. Kasutades valemit, umbes mitu dB lisab intensiivsus, mis kahekordistub (×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
- Tere tulemast detsibelli juurde
- Vali vaatleja
- Vajuta Esita
- Logaritmiline valjus
- Ava Omaduste paneel
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.
Heliintensiivsus ja detsibellid