Onde e suono
Intensità sonora contro la distanza
L'intensità cade come 1/r² — muovi l'osservatore e guarda cambiare I e L.
Intensità sonora contro la distanza — simulazione interattiva (Onde e suono). L'intensità cade come 1/r² — muovi l'osservatore e guarda cambiare I e L. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Intensità in inverso del quadrato
L'intensità del suono cala come 1/r² da una sorgente puntiforme in tre dimensioni.
La potenza si distribuisce su una superficie sferica 4πr², quindi l'intensità I = P/(4πr²). Raddoppiare la distanza quartuplica il denominatore: l'intensità cade a un quarto.
- I = P/(4πr²)
- I ∝ 1/r²
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
Un altoparlante irradia suono ugualmente in tutte le direzioni. Se l'ascoltatore si sposta al doppio della distanza, quanto scende l'intensità?
Previsioni da valutare
- Scende a 1/2: cala linearmente con la distanza.
- Scende a 1/4: cala col quadrato della distanza.
- Resta uguale qualunque sia la distanza.
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Distanza r (m)
Cosa misuri:
- Intensità I (µW/m²)
Come si svolge l'indagine
- Apri il preset intensità sonora e premi Reimposta. La sorgente irradia 0.05 W in tutte le direzioni (propagazione sferica).
- Attiva la lettura d'intensità all'osservatore.
- Imposta la distanza dell'osservatore per ogni prova e registra l'intensità.
Equazione che governa
Legge dell'inverso del quadrato per l'intensità sonora — I = P/(4πr²)
Potenza irradiata ugualmente si distribuisce su una sfera d'area 4πr². L'intensità — potenza per unità d'area — cala quindi come 1/r² con la distanza dalla sorgente.
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Per una prova, calcola I = P/(4πr²) usando P = 0.05 W, esprimendo la risposta in µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Confronta con la tabella.
- Usando l'area della sfera 4πr², spiega perché la potenza sonora che si espande all'esterno fa calare l'intensità come 1/r² e non 1/r.
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- Raddoppiare la distanza riduce l'intensità a un quarto, ma la rumorosità (in decibel) sembra calare di un valore fisso a ogni raddoppio. Guarda l'esperimento dei decibel: che tipo di funzione trasforma un rapporto d'intensità ×4 in una differenza fissa di dB?
- Questo esperimento presuppone irradiazione uguale in ogni direzione. Un megafono concentra il suono in un cono stretto. Come cambierebbe la legge 1/r² per una sorgente concentrata alla stessa distanza?
- 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 all'intensità sonora
- Seleziona l'osservatore
- Premi Play
- Più debole con la distanza
- 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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