Garso stipris ir atvirkštinio kvadrato dėsnis

1 · Spėk

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

• Stipris nukrenta iki 1/2 — jis krenta tiesiškai su atstumu.
• Stipris nukrenta iki 1/4 — jis krenta su atstumo kvadratu.
• Stipris lieka toks pat nepriklausomai nuo atstumo.

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

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 keturvigubina atvirkštinį stiprį, bet garsumas (decibelais) regimai krenta tik fiksuota suma kiekvieną kartą atstumui padvigubėjus. Pažvelk į „Decibelų skalė“ eksperimentą — kokia funkcija paverčia ×4 stiprio santykį į fiksuotą dB skirtumą?
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

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai