Skala decibela: sažimanje golemog raspona intenziteta

1 · Predviđanje

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?

• 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.

2 · Postava

1. Otvori postav decibela zvuka i pritisni Resetiraj. Izvor zrači 0.12 W u svim smjerovima.
2. Omogući očitanja intenziteta i razine zvuka kod promatrača.
3. Postavi udaljenost promatrača od izvora za svaki pokušaj i zabilježi intenzitet i razinu zvuka.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj razinu zvuka β (y-os) naspram log₁₀(intenzitet I u W/m²) (x-os) za svoja tri pokušaja. Je li crta pravac?

4 · Analiza

1. 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.
2. 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.

5 · Proširenje

1. 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?
2. Svaki +10 dB odgovara ×10 povećanju intenziteta, a ne udvostručenju. Koristeći formulu, približno koliko dB dodaje intenzitet koji se udvostruči (×2)?

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis