Valovi i zvuk
Intenzitet zvuka naspram udaljenosti
Intenzitet opada kao 1/r² — pomiči promatrača i gledaj kako se I i L mijenjaju.
Intenzitet zvuka naspram udaljenosti — interaktivna simulacija: Valovi i zvuk. Intenzitet opada kao 1/r² — pomiči promatrača i gledaj kako se I i L mijenjaju. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Intenzitet inverznog kvadrata
Intenzitet zvuka opada kao 1/r² od točkastog izvora u tri dimenzije.
Snaga se raspoređuje po površini kugle 4πr², pa je intenzitet I = P/(4πr²). Udvostručenje udaljenosti četvrti intenzitet.
- I = P/(4πr²)
- I ∝ 1/r²
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
Zvučnik zrači zvuk jednoliko u svim smjerovima. Ako se slušatelj odmakne dvostruko dalje, koliko intenzitet zvuka pada?
Predviđanja za odvagnuti
- Intenzitet pada na 1/2 — opada linearno s udaljenošću.
- Intenzitet pada na 1/4 — opada s kvadratom udaljenosti.
- Intenzitet ostaje isti bez obzira na udaljenost.
Uloge varijabli
Što postavljaš:
- Udaljenost r (m)
Što mjeriš:
- Intenzitet I (µW/m²)
Kako istraživanje teče
- Otvori postav intenziteta zvuka i pritisni Resetiraj. Izvor zrači 0.05 W u svim smjerovima (kuglasto širenje).
- Omogući očitanje intenziteta kod promatrača.
- Postavi udaljenost promatrača od izvora za svaki pokušaj i zabilježi intenzitet.
Odgovarajuća jednadžba
Zakon inverznog kvadrata za intenzitet zvuka — I = P/(4πr²)
Snaga zračena jednoliko u svim smjerovima raspire se po kugli površine 4πr². Intenzitet — snaga po jedinici površine — stoga opada kao 1/r² s udaljenošću od izvora.
Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade
- Za jedan pokušaj izračunaj I = P/(4πr²) koristeći P = 0.05 W, izražavajući odgovor u µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Usporedi s tablicom.
- Objasni, koristeći površinu kugle 4πr², zašto snaga zvuka koja se širi prema van čini da intenzitet opada kao 1/r², a ne 1/r.
Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija
- Udvostručenje udaljenosti četvrti intenzitet, ali glasnoća (u decibelima) kao da pada za fiksni iznos svaki put kad se udaljenost udvostruči. Pogledaj pokus s decibelima zvuka — kakva funkcija pretvara omjer intenziteta ×4 u fiksnu dB razliku?
- Ovaj pokus pretpostavlja da izvor zrači jednoliko u svakom smjeru. Megafon umjesto toga fokusira zvuk u uski konus. Kako očekuješ da bi se zakon 1/r² promijenio za fokusirani izvor na istoj udaljenosti?
- 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 intenzitet zvuka
- Odaberi promatrača
- Pritisni Pokreni
- Slabije s udaljenošću
- 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 →