Onde e suono
Scala dei decibel all'orecchio
Una sorgente più potente alza il livello in decibel a distanza fissa.
Scala dei decibel all'orecchio — simulazione interattiva (Onde e suono). Una sorgente più potente alza il livello in decibel a distanza fissa. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Scala dei decibel
La scala dei decibel comprime un enorme intervallo d'intensità in numeri gestibili usando un logaritmo.
Livello sonoro β = 10 log₁₀(I/I₀) dB. Un aumento di 10 dB significa dieci volte l'intensità. Sorgenti più forti alzano β a distanza fissa.
- β = 10 log₁₀(I/I₀)
- Δβ = 10 log₁₀(I₂/I₁)
Sintesi dell'indagine
Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio
La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.
Domanda guida
Le intensità udibili dall'uomo coprono un fattore mille miliardi, da un sussurro a un motore a getto. Perché misuriamo la rumorosità in decibel invece che direttamente in W/m²?
Previsioni da valutare
- I decibel usano una scala logaritmica: passi dB uguali corrispondono a salti moltiplicativi uguali d'intensità.
- I decibel sono solo W/m² riscalati linearmente per comodità.
- I decibel misurano qualcosa di fisicamente diverso dall'intensità.
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Distanza r (m)
Cosa misuri:
- Intensità I (µW/m²)
- Livello sonoro β (dB)
Come si svolge l'indagine
- Apri il preset decibel e premi Reimposta. La sorgente irradia 0.12 W in tutte le direzioni.
- Attiva le letture d'intensità e livello sonoro all'osservatore.
- Imposta la distanza dell'osservatore per ogni prova e registra intensità e livello sonoro.
Equazione che governa
Livello sonoro in decibel — L = 10·log₁₀(I/I₀)
La scala dei decibel comprime l'enorme intervallo dinamico dell'intensità usando un logaritmo in base 10 rispetto all'intensità udibile più debole I₀ = 10⁻¹² W/m², così ogni +10 dB rappresenta un salto ×10 nell'intensità effettiva.
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Per una prova, calcola I = P/(4πr²) usando P = 0.12 W (riporta in µW/m²; 1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²), poi β = 10·log₁₀(I/I₀) con intensità di riferimento I₀ = 10⁻¹² W/m². Confronta entrambi con la tabella.
- Pur differendo d'intensità di un fattore 16 tra la prova più vicina e la più lontana, la colonna del livello cambia solo di circa 12 dB. Spiega perché, usando il logaritmo della formula.
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- L'intensità di riferimento I₀ = 10⁻¹² W/m² è definita come grosso modo il suono più debole udibile da un umano (0 dB). Usando la formula, quale livello sonoro misurerebbe un ascoltatore esattamente all'intensità soglia?
- Ogni +10 dB corrisponde a ×10 d'intensità, non a un raddoppio. Con la formula, quanti dB aggiunge all'incirca un raddoppio d'intensità (×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
- Benvenuto ai decibel
- Seleziona l'osservatore
- Premi Play
- Rumorosità logaritmica
- Apri il pannello Proprietà
- Ce l'hai fatta!
Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.
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