Sound Intensity at Inverse-Square Law
1 · Humula
Ang speaker ay nagraradiate ng tunog nang pantay sa lahat ng direksyon. Kung lumayo nang dalawang beses ang listener, magkano babagsak ang sound intensity?
- Bumabagsak sa 1/2 ang intensity — bumabagsak ito nang linear sa distansya.
- Bumabagsak sa 1/4 ang intensity — bumabagsak ito kasama ng square ng distansya.
- Pareho ang intensity anuman ang distansya.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang sound-intensity preset at pindutin ang I-reset. Nagraradiate ang source ng 0.05 W sa lahat ng direksyon (spherical spreading).
- I-enable ang intensity readout sa observer.
- Itakda ang distansya ng observer mula sa source sa bawat trial at itala ang intensity.
3 · Mangulekta ng Data
| Distansya r (m) | Intensity I (µW/m²) |
|---|---|
| 2.00 | |
| 4.00 | |
| 8.00 |
I-plot ang intensity I (y-axis) laban sa 1/r² (x-axis) para sa tatlong trial mo. Tuwid ba ang linya sa pinagmulan?
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang I = P/(4πr²) gamit ang P = 0.05 W, sa µW/m² ang sagot (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Ihambing sa table.
- Ipaliwanag, gamit ang surface area ng sphere na 4πr², kung bakit ang tunog na kumakalat palabas ay nagiging 1/r² ang bagsak ng intensity sa halip na 1/r.
5 · Palawakin
- Ang pagdoble sa distansya ay iniisaapat na bahagi ang intensity, pero ang lakas (sa decibel) ay parang bumabagsak lang ng nakatakdang halaga kada pagdoble sa distansya. Tingnan ang sound-decibel experiment — anong klase ng function ang nagpapalit ng ×4 na intensity ratio sa nakatakdang dB difference?
- Inaassume ng experiment na ito na pantay ang radiate ng source sa bawat direksyon. Ang megaphone ay nakafocus ng tunog sa makitid na kono. Paano mo inaasahang magbabago ang 1/r² law para sa focused na source sa parehong distansya?
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Inverse-Square Law para sa Sound Intensity
Ang power na radiated nang pantay sa lahat ng direksyon ay kumakalat sa sphere na may area na 4πr². Ang intensity — power kada unit area — kaya bumabagsak bilang 1/r² mula sa source.