ध्वनि की तीव्रता और व्युत्क्रम-वर्ग नियम

1 · भविष्यवाणी

एक स्पीकर सभी दिशाओं में समान रूप से ध्वनि प्रसारित करता है। यदि कोई श्रोता दोगुनी दूरी तक चला जाए तो ध्वनि की तीव्रता कितनी कम हो जाती है?

• तीव्रता 1 /2 तक गिर जाती है - यह दूरी के साथ रैखिक रूप से गिरती है।
• तीव्रता 1 /4 तक गिर जाती है - यह दूरी के वर्ग के साथ कम हो जाती है।
• दूरी की परवाह किए बिना तीव्रता समान रहती है।

2 · सेट अप

1. sound-intensity प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। स्रोत सभी दिशाओं (गोलाकार प्रसार) में 0.05 W विकिरण करता है।
2. प्रेक्षक पर तीव्रता रीडआउट सक्षम करें।
3. प्रत्येक परीक्षण के लिए स्रोत से पर्यवेक्षक की दूरी निर्धारित करें और तीव्रता रिकॉर्ड करें।

3 · डेटा एकत्रित करें

आपके तीन परीक्षणों के लिए 1 /r² (x-अक्ष) के विरुद्ध प्लॉट तीव्रता I (y-अक्ष)। क्या रेखा मूल बिन्दु से होकर सीधी जाती है?

4 · विश्लेषण करें

1. एक परीक्षण के लिए, P = 0.05 W का उपयोग करके I = P/(4πr²) की गणना करें, अपने उत्तर को µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²) में व्यक्त करें। तालिका से तुलना करें।
2. एक गोले 4 πr², के सतह क्षेत्र का उपयोग करके समझाएं कि क्यों ध्वनि शक्ति बाहर की ओर फैलने से तीव्रता 1 /r. के बजाय 1 /r² हो जाती है।

5 · विस्तार

1. दूरी दोगुनी करने से तीव्रता तिगुनी हो जाती है, लेकिन हर बार दूरी दोगुनी होने पर तीव्रता (डेसिबल में) एक निश्चित मात्रा में ही कम होती प्रतीत होती है। sound-decibel प्रयोग को देखें - किस प्रकार का फ़ंक्शन ×4 तीव्रता अनुपात को एक निश्चित dB अंतर में बदल देता है?
2. यह प्रयोग मानता है कि स्रोत हर दिशा में समान रूप से विकिरण करता है। इसके बजाय एक मेगाफोन ध्वनि को एक संकीर्ण शंकु में केंद्रित करता है। आप समान दूरी पर केंद्रित स्रोत के लिए तीव्रता 1 /r² नियम में बदलाव की उम्मीद कैसे करेंगे?

इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी

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