Garso stipris ir atvirkštinio kvadrato dėsnis

1 · Spėk

Garsiakalbis spinduliuoja garsą vienodai visomis kryptimis. Jei klausytojas nutolsta dvigubai toliau, kiek nukrenta garso stipris?

2 · Paruošk

  1. Atidaryk „Garso stipris ir atvirkštinio kvadrato dėsnis“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Šaltinis spinduliuoja 0.05 W visomis kryptimis (sferinis sklidimas).
  2. Įjunk stiprio rodmuo stebėtojui.
  3. Nustatyk stebėtojo atstumą nuo šaltinio kiekvienam bandymui ir užsirašyk stiprį.

3 · Rink duomenis

Atstumas r (m)Stipris I (µW/m²)
2.00
4.00
8.00

Braižyk stiprį I (y ašis) prieš 1/r² (x ašis) savo trims bandymams. Ar linija tiesė pro pradžią?

4 · Analizuok

  1. Vienam bandymui apskaičiuok I = P/(4πr²) naudodamas P = 0.05 W, reikšmę reikšdamas µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Palygink su lentele.
  2. Paaiškink, naudodamas sferos paviršiaus plotą 4πr², kodėl garso galiai sklisdant į išorę stipris krenta kaip 1/r², o ne kaip 1/r.

5 · Išplėsk

  1. Atstumo padvigubinimas sumažina stiprį keturis kartus, bet garsumas (decibelais) atrodo krenta tik fiksuota suma kiekvieną kartą atstumui padvigubėjus…
  2. Šis eksperimentas tarią, kad šaltinis spinduliuoja vienodai kiekviena kryptimi. Megafonas vietoj to fokusuoja garsą į siaurą kūgį. Kaip tikėtumeisi, kad 1/r² dėsnis pasikeistų fokusuotam šaltiniui tam pačiam atstumui?

Fizika už šio eksperimento

Atvirkštinio kvadrato dėsnis garso stipriui

Galia, spinduliuota vienodai visomis kryptimis, pasiskirsto per 4πr² ploto sferą. Stipris — galia vienetiniam plotui — todėl krenta kaip 1/r² su atstumu nuo šaltinio.

← Grįžti prie eksperimento

Bangos ir garsas

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai