Valovi i zvuk
Skala decibela na uhu
Glasniji izvor podiže razinu decibela na stalnoj udaljenosti.
Skala decibela na uhu — interaktivna simulacija: Valovi i zvuk. Glasniji izvor podiže razinu decibela na stalnoj udaljenosti. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Skala decibela
Skala decibela sažima golem raspon intenziteta u upravljive brojeve pomoću logaritma.
Razina zvuka β = 10 log₁₀(I/I₀) dB. Povećanje od 10 dB znači deset puta veći intenzitet. Glasniji izvori podižu β na stalnoj udaljenosti.
- β = 10 log₁₀(I/I₀)
- Δβ = 10 log₁₀(I₂/I₁)
Sažetak istraživanja
Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij
Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.
Središnje pitanje
Intenziteti zvuka koje ljudi mogu čuti obuhvaćaju faktor od bilijun, od šapta do mlaznog motora. Zašto mjerimo glasnoću u decibelima umjesto izravno u W/m²?
Predviđanja za odvagnuti
- Decibeli koriste logaritamsku skalu, pa jednaki dB koraci odgovaraju jednakim multiplikativnim skokovima intenziteta.
- Decibeli su samo linearno preraspodijeljena verzija W/m² zbog praktičnosti.
- Decibeli mjere nešto fizikalno drugačije od intenziteta.
Uloge varijabli
Što postavljaš:
- Udaljenost r (m)
Što mjeriš:
- Intenzitet I (µW/m²)
- Razina zvuka β (dB)
Kako istraživanje teče
- Otvori postav decibela zvuka i pritisni Resetiraj. Izvor zrači 0.12 W u svim smjerovima.
- Omogući očitanja intenziteta i razine zvuka kod promatrača.
- Postavi udaljenost promatrača od izvora za svaki pokušaj i zabilježi intenzitet i razinu zvuka.
Odgovarajuća jednadžba
Razina zvuka u decibelima — L = 10·log₁₀(I/I₀)
Skala decibela sažima golem dinamički raspon intenziteta logaritmom baze 10 u odnosu na najtiši čujni intenzitet I₀ = 10⁻¹² W/m², pa svaki +10 dB predstavlja ×10 skok u stvarnom intenzitetu.
Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade
- Za jedan pokušaj izračunaj I = P/(4πr²) koristeći P = 0.12 W (izvijesti u µW/m², 1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²), zatim β = 10·log₁₀(I/I₀) s referentnim intenzitetom I₀ = 10⁻¹² W/m². Usporedi oba s tablicom.
- Iako se tvoji najbliži i najdalji pokušaji razlikuju u intenzitetu faktorom 16, stupac razine zvuka mijenja se za samo oko 12 dB između njih. Objasni zašto, koristeći logaritam u formuli.
Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija
- Referentni intenzitet I₀ = 10⁻¹² W/m² definiran je kao približno najtiši zvuk koji čovjek može čuti (0 dB). Koristeći formulu, koju bi razinu zvuka slušatelj izmjerio točno na pragovnom intenzitetu?
- Svaki +10 dB odgovara ×10 povećanju intenziteta, a ne udvostručenju. Koristeći formulu, približno koliko dB dodaje intenzitet koji se udvostruči (×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
- Dobro došli u decibele zvuka
- Odaberi promatrača
- Pritisni Pokreni
- Logaritamska glasnoća
- Otvori ploču Svojstva
- Uspjelo ti je!
Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Otvori interaktivni laboratorij →